休斯敦强大的完善而良好的教育体系，得克萨斯州医学中心、约翰逊太空中心以及主要的大学令休斯敦成为举世闻名的大都市。休斯敦以生物、医学、海洋和太空研究而著称。该市的得克萨斯州医学中心成立于1943年，占地600英亩，由41个非赢利性机构组成，是美国和世界上最大、最有名气的医学中心之一。该中心在癌症和心脏研究方面最为著名。医学中心每年预算40亿美元，共有各种工作人员51,000人。其作为医学研究与教学的机构，在1994年招收了18,000多名学生，54,000名医学专业人员在此完成了短期课程及再培训课程。超过12,000个义务工作者参与了中心的工作。每年约420万名病人曾在这里看病，其中15,000名是外国人。
休斯敦的生物技术发展只是在最近几年才开始的。这项技术不但令休斯敦市走在了工业发展的前头，同时还增加了休斯敦市经济的多样性。生物技术涉及的领域很广，有医疗、农业、化工、环境保护和消费品等。休斯敦发展生物技术有三个关键；得克萨斯州医学中心、进行研究的大学和医学院，以及参与完全商业化的开发生产商。休斯敦在生物技术方面的突出发展吸引了59家在得克萨斯州注册的生物公司（共131家）在此落脚。1993年和1994年的生物科学国际会议都在休斯敦市召开。休斯敦也是海洋科学研究中心。美国70多家海洋研究机构有一半在这里设立总部，另一半在这里设有办事处。至少有1,500家休斯敦公司活跃于此领域。
约翰逊太空中心于1962年成立，当时投资超过12亿美元。其坐落在休斯敦市区25英里外，占地1,620公顷。作为美国航天局（简称NASA）最大的研究和发展机构，1994年的财政预算达23亿美元。1995年，JSC雇佣了近3,300名工作人员，其中64%从事科学或工程研究。
休斯顿劳动力资源素质较高，成年人中有四分之一受过四年以上的高等教育。休斯敦地区共有40多所高等院校。成立于1912年的莱斯大学是美国的著名私立学府。1996年该校化学系两位教授因发现碳60而共同获得诺贝尔化学奖。贝克公共政策研究所就设在该校。休市有38所高等院校，在校学生23万余人。最大的大学是休斯敦大学，最有名的是莱斯大学，被誉为南方的哈佛，1990年西方七国首脑会议在该校举行。
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