ברחבי העיר פועלים מספר גני ממ"ד, לגילאי טרום חובה וחובה וכן גן ממ"ד רב גילאי.

בגני החובה יום הלימודים מסתיים ב16:00 והילדים נהנים מידי יום מארוחת צהריים חמה ומזינה.

בעיר פועל ביה"ס היסודי הממ"ד "מוריה", בו ניתן דגש על לימוד תורה עם דרך ארץ, מצוינות לימודית תוך שמירה על אקלים מיטבי. במהלך השבוע, עם סיום יום הלימודים, מתקיימים בביה"ס חוגי העשרה חווייתיים שונים ומגוונים, כדוגמת חוג בישול, חוג "עשה זאת עצמך" ועוד. מסגרות החינוך הממלכתי דתי בעיר מובלות על ידי צוות מקצועי ואוהב ומזמנות מפגש בלתי אמצעי עם ציבור מגוון ורחב.

בחינוך העל יסודי עומדות בפני התלמידים אפשרויות שונות בכרמיאל ובסביבתה, ביה"ס אמי"ת תורני מדעי כרמיאל, אולפנת צביה מעלות, אולפנת בני עקיבא מירון, ישיבת בני עקיבא מירון ועוד.

מי שסיים את חוק לימודיו יכול גם כן למצוא את מקומו כאן. מזה שנתיים פועלת בעיר "מדרשת מתת", מדרשה לבנות לפני שירות צבאי או לאומי, המציעה שנה של לימוד תורה ותפילה, היכרות עם עולם הנפש והגוף ועשייה קהילתית רחבה ומגוונת. בעיר ישנה ישיבת הסדר ובקרוב יפתח בית מדרש מטיבתא.