Hồ Quý Ly là một nhà cải cách, với rất nhiều canh tân từ chính trị, quân sự, kinh tế, xã hội, nhưng do không được nhân dân ủng hộ nên dẫn đến thất bại của triều nhà Hồ. Mặc dù vậy, trong lĩnh vực giáo dục, ông có nhiều cải cách khá quan trọng.
Trước hết, Hồ Quý Ly là người trực tiếp biên soạn sách giáo khoa. Đời Trần Thuận Tông, năm 1392, khi đang giữ chức Thái sư, Hồ Quý Ly đã soạn sách Minh Đạo gồm 14 thiên dâng lên nhà vua. Đại lược sách cho Chu Công là tiên thánh, Khổng Tử là tiên sư. Văn Miếu đặt tượng Chu Công ở chính giữa, nhìn về phương Nam, Khổng Tử ở phía bên, nhìn về phương Tây.
Đặc biệt, Hồ Quý Ly dám phê bình kinh sách và các tác giả Nho gia, khi cho rằng sách Luận ngữ có bốn chỗ đáng ngờ, như Khổng Tử ra mắt nàng Nam Tử, Khổng Tử bị hết lương ở nước Trần, Công Sơn, Phật Hất cho gọi mà Khổng Tử đều muốn tới giúp... Ông cũng cho Hàn Dũ là “đạo Nho” (ngoài miệng nói đạo nghĩa thánh hiền mà việc làm như kẻ cắp chợ); cho bọn Chu Mậu Thúc, Trình Di, Dương Thi, La Trọng Tố, Lý Diên Bình, Chu Tử, tuy học rộng nhưng ít tài, không sát với sự việc, chỉ thạo cóp nhặt văn chương người xưa. Thượng hoàng Trần Nghệ Tông ban chiếu dụ khen.
Do đụng chạm đến các học giả tiếng tăm của Nho giáo nên một viên quan trong ngành Giáo dục thời Trần là Quốc tử trợ giáo Đoàn Xuân Lôi dâng thư nói bàn thế là không phải. Mặc dù vậy, vì chạm đến quyền lực của Hồ Quý Ly, Xuân Lôi bị đày đi châu gần.
Sử gia Ngô Sĩ Liên là một người tích cực bảo vệ các quan điểm Nho giáo, nên khi biên soạn “Đại Việt sử ký toàn thư”, đã bàn rằng: “Đạo của tiên thánh nếu không có Khổng Tử thì không ai phát huy được; hậu thánh sinh ra, nếu không có Khổng Tử thì không còn ai làm khuôn phép nữa. Từ khi có sinh dân đến nay, chưa có ai nổi tiếng hơn Khổng Tử, thế mà Quý Ly lại dám khinh suất bàn về ngài thì thực là không biết lượng sức mình!”.
Tuy nhiên, sau này, khi xem sử đến đoạn này, vua Tự Đức đã hạ lời phê rằng: “Chưa phải đã hoàn toàn sai”. Ông vua ở triều Nguyễn vẫn tôn trọng những bình luận của Hồ Quý Ly chứ không khăng khăng coi mọi lời của Khổng Tử là khuôn vàng thước ngọc, không được phép bình luận.
Hồ Quý Ly cũng là người đầu tiên trong lịch sử đặt ra cấp thi Hương. Theo sử sách, thời đầu đời Trần thi học trò, thể văn không được nhất định, đến năm 1396, Hồ Quý Ly mới định ra thể văn bốn kỳ thi, bỏ lối ám tả (chép chính tả) cổ văn. Năm trước thi Hương, năm sau thi Hội, người nào trúng tuyển thì thi một bài văn sách để định thứ tự đỗ cao, đỗ thấp.
Không chỉ soạn sách Minh Đạo bàn về Nho giáo, Hồ Quý Ly còn làm sách “Quốc ngữ Thi nghĩa” (giải thích Kinh Thi bằng chữ Nôm) và bài tựa, sai nữ sư dạy hậu phi và cung nhân học tập.
Sử quan đời sau cũng phê rằng “Bài tựa phần nhiều theo ý mình, không theo tập truyện của Chu Tử”. Ngô Sĩ Liên thì trực tiếp bình luận rằng việc bình giải Kinh Thi không theo lối của Chu Tử là sai đường lạc lối, vì “Chu Tử kế tiếp công việc chú giải lục kinh của các nhà nho Hán, Đường, ngược dòng tìm nguồn, hiểu được ý của thánh nhân ở các bộ kinh để lại, rõ được đạo thánh nhân ở những lời huấn giải, vắt óc nghiền ngẫm, lý và tâm dung họp.
Ông giải thích thì tường tận, chỉ dẫn thì xa rộng, thực là tập đại thành của các tiên nho và cũng là khuôn mẫu cho những kẻ hậu học. Huống chi lại có Trình Tử xướng ở trước, và Chu Tử bổ sung chỗ chưa hoàn hảo ở sau, thì nghĩa đã tinh lắm rồi. Người sau mà có trước tác, thì cũng chỉ là mở mang cho rộng thêm, tô chuốc cho bóng thêm, có thế mà thôi, sao lại được chê bai bàn cãi?”.
Năm 1397, theo lệnh của Hồ Quý Ly, triều đình bắt đầu cấp ruộng học cho các địa phương. Tờ chiếu của vua Trần Thuận Tông viết rằng: “Đời xưa, nước có nhà quốc học, đảng (tức 50 nhà) có nhà “tự”, toại (làng, xã) có nhà “tường” (tự và tường đều là tên trường học) là để tỏ rõ giáo hóa, giữ gìn phong tục, ý trẫm rất chuộng như vậy.
Nay quy chế ở kinh đô đã đủ, mà ở châu, huyện thì có thiếu, làm thế nào rộng đường giáo hóa cho dân? Nên lệnh cho các phủ lộ Sơn Nam, Kinh Bắc, Hải Đông đều đặt một học quan, ban cho quan điền theo thứ bậc khác nhau: Phủ châu lớn thì 15 mẫu, phủ châu vừa thì 12 mẫu, phủ châu nhỏ 10 mẫu để chi dùng cho việc học trong phủ châu mình (một phần để cúng ngày mồng Một, một phần cho nhà học, một phần cho đèn sách).
Lộ quan và quan đốc học hãy dạy bảo học trò cho thành tài nghệ, cứ đến cuối năm thì chọn người ưu tú tiến cử lên triều đình, trẫm sẽ thân hành thi chọn và cất nhắc”.
Ngô Sĩ Liên khi chép đến đoạn này, khen rằng: “Bấy giờ có chiếu lệnh này, còn gì tốt đẹp bằng thế nữa?”. Tuy nhiên, sử gia họ Ngô tỏ ra nghi vấn, khi viết thêm: “Nhưng lệnh này không thấy thi hành, vì không phải là bản ý của vua, mà vì Quý Ly muốn làm việc cướp ngôi, mượn việc ấy để thu phục lòng người mà thôi”.
Năm 1400, sau khi phế vua Trần Thiếu Đế, Hồ Quý Ly tự lên làm vua, ông mở khoa thi Hội (Thái học sinh) lấy đỗ 20 người, trong đó Nguyễn Trãi, Lý Tử Tấn, Vũ Mộng Nguyên, Hoàng Hiến, Nguyễn Thành đều đỗ kỳ này… Đây đều là những danh sĩ thời Lê sơ, ngoài Nguyễn Trãi thì Lý Tử Tấn, Vũ Mộng Nguyên và Nguyễn Thành đều làm quan với các vua Lê Thái Tổ, Lê Thái Tông đến chức Quốc tử giám tế tửu, Hoàng Hiến làm đến Quốc tử giám giáo thụ.
Ở kì thi cuối, đầu đề bài phú là “Linh kim tàng”, tức kho chứa gươm thiêng, lấy điển Lưu Bang dùng gươm chém rắn khi mới nổi lên chống nhà Tần. Có lẽ do đề khó, các học trò xin giảng nghĩa đề thi. Quan trường hỏi họ rằng: “Có lệ cũ như vậy không?”, duy nhất có Bùi Ứng Đẩu trả lời rằng triều Tống có Tôn Hà Khoa đã hỏi nghĩa đề thi “Chi ngôn nhật xuất”, cho nên quan trường đã phải giảng nghĩa đề này.
Năm 1404, thời Hồ Hán Thương, nhà Hồ tổ chức kì thi Hội, ngoài bốn kì thi như trước, lại đặt thêm kì thi viết chữ và thi toán, tổng cộng là năm kì tất cả.
Dù vậy thì những cải cách này đã bị xóa sổ, khi nhà Hồ thất bại trong cuộc chiến tranh với quân Minh xâm lược cuối năm 1407.