Grâce à ses établissements d'enseignement supérieur scientifique avec au total 30.000 étudiants, la ville de Darmstadt a pu acquérir le titre de ville de la science. L'université technique de Darmstadt (TUD) est l'établissement le plus important et le plus ancien, fondé en 1836. Il accueille jusqu'à 11.000 étudiants. Le deuxième plus grand établissement d'enseignement supérieur c'est la Hochschule Darmstadt, nommé en 2006 école technique supérieure. Cette école correspond à l'ancienne école d'art appliqué et de construction mécanique urbaine (Landesbaugewerkschule). Le campus universitaire est placé au centre du château de Darmstadt : le Schloss Keller. À côté des deux grands établissements d'enseignement supérieur, l'église évangélique de Hesse a été fondée en 1971. L'école technique supérieure privée et l'académie de l'art, école de musique privée fondée en 1851, sont reconnues au niveau national.