En la segunda mitad del siglo XX, las políticas de educación superior dieron prioridad al desarrollo y consolidación de un sistema de universidades públicas autónomas. En ese periodo, con la única excepción del estado de Quintana Roo, se consiguió la meta de contar, en cada entidad federativa, con al menos una institución con ese carácter. Por su importancia en el proceso, destacan las administraciones encabezadas por el presidente Adolfo López Mateos (1958 a 1964) y por el presidente Luis Echeverría Álvarez (1970-1976).
El sexenio de López Mateos es reconocido por la alta prioridad que otorgó al sector educativo nacional en su conjunto. Durante su mandato, el gasto federal educativo se incrementó 161.2 por ciento. Tal crecimiento tuvo reflejo en la proporción del presupuesto educativo en el gasto federal total, al pasar de 13.7 por ciento en 1958 a 25.1 por ciento al final del sexenio. Como proporción del producto nacional bruto, el gasto educativo total pasó de 1.5 por ciento a 2.7 por ciento.
En materia de educación superior, durante el sexenio de López Mateos se consiguió un importante equilibrio. Para el Politécnico Nacional se construyó la Unidad Profesional de Zacatenco, en donde se ubicaron las nuevas instalaciones para la Esime, la ESIA (1959), la Esiqie y la ESFM (1961), así como la ESIT (1963). Se creó la Vocacional Única de Ingeniería (1959) y se inauguró la Vocacional número 7 (1964). Con ello, el IPN superó la cifra de cincuenta mil inscritos en los niveles de bachillerato y educación superior. Además, se crearon dos nuevos institutos tecnológicos regionales (Mérida y Zacatepec).
Para el conjunto de IES públicas (39 en total) el subsidio gubernamental tuvo un incremento acumulado de 288 por ciento, al pasar de 92 a 357 millones de pesos. El subsidio a la UNAM fue asimismo creciente, alcanzando la cifra de 259 millones de pesos en 1964, es decir más de 70 por ciento del gasto federal universitario. Al final del sexenio, la institución contaba con una matrícula total superior a 72 mil inscritos, de los cuales casi dos terceras partes estaban en licenciatura o posgrado. Además, en 1961 se decretó la creación del centro de Investigación y de Estudios Avanzados del IPN, el Cinvestav.
En el campo universitario, se decretó la autonomía de cuatro de las instituciones universitarias de los estados, así como la creación de una nueva. Estas son: la Universidad Autónoma de Querétaro, autónoma a partir de 1959; la Universidad Autónoma de Zacatecas, declarada autónoma en 1959, aunque en ese momento con la denominación Instituto de Ciencias Autónomo de Zacatecas; la Universidad Juárez del Estado de Durango, previamente Instituto Juárez, que obtuvo su autonomía en 1962; la Universidad de Colima, antes Universidad Popular de Colima, autónoma a partir de 1962, y por último la Universidad Autónoma de Hidalgo, establecida e instituida como autónoma en 1961.
Años después, durante la gestión de Echeverría, se crearon seis nuevas universidades públicas: la Autónoma de Ciudad Juárez (1973), la Autónoma Metropolitana (1973), la Autónoma de Aguascalientes (1974), la Autónoma de Chiapas (1974), la Autónoma de Baja California Sur (1975) y la Autónoma de Tlaxcana (1976). Además, se decretó la autonomía de la Universidad de Sonora (1973) y del Instituto Tecnológico de Sonora (1975), así como la autonomía de las universidades agrarias de Chapingo (1974) y Antonio Narro (1975). También se creó la Universidad del Ejército y Fuerza Aérea (1975), se estableció el Centro de Estudios Económicos y Sociales del Tercer Mundo (1973), se autorizó el establecimiento de la Facultad Latinoamericana de Ciencias Sociales México (1976) y se financió la construcción de las instalaciones de El Colegio de México (1976).
En el mismo periodo, se inauguraron 23 institutos tecnológicos regionales, ocho tecnológicos agropecuario y uno pesquero. En el IPN se creó la Unidad Profesional Interdisciplinaria de Ingeniería y Ciencias Sociales y Administrativas (UPIICSA), se ampliaron las instalaciones de Zacatenco y se formaron varios centros de investigación. La UNAM recibió un subsidio creciente aplicado a la construcción de cinco planteles del Colegio de Ciencias y Humanidades, la Universidad Abierta, y las primeras obras del proyecto para el subsistema de investigación científica. En consecuencia, la matrícula nacional de educación superior se duplicó en el sexenio al alcanzar la cifra de medio millón de estudiantes de licenciatura y posgrado al final del periodo.
Una vertiente renovadora consistió en la creación de centros e institutos de investigación adscritos al recién fundado Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología: en 1971, el Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica, el mismo año, el Fondo para el Desarrollo de Recursos Humanos (FIDERH), mediante un fideicomiso administrado por el Banco de México, para otorgar becas crédito para estudios de posgrado en áreas de ciencias exactas, naturales y sociales.
En el sexenio de Echeverría se apoyó al sistema nacional de ciencia y tecnología con la creación de un amplio conjunto de centros de investigación y docencia de posgrado: en 1973 se estableció el Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada (Cicese, Baja California, 1973), y el Centro de Investigaciones Superiores del Instituto Nacional de Antropología e Historia (Cisinah, Ciudad de México). El año siguiente (1974), otros dos centros, un instituto, así como un importante servicio de apoyo a la investigación científica dentro del Conacyt, el IFOTEC. Los centros fueron: el Centro de Investigación y Docencia Económicas (CIDE, Ciudad de México), y el Centro de Investigación en Materiales Avanzados (Chihuahua). Además, el Instituto de Ecología (INECOL, Ciudad de México, 1974). En 1975 se fundó el Centro de Investigaciones Biológicas del Noroeste (CIBNOR, Baja California Sur y el Instituto Mexicano de Investigaciones Siderúrgicas (IMIS, Coahuila, 1975). En 1976, fueron instituidos el Centro de Investigación y Asistencia en Tecnología y Diseño del Estado de Jalisco (CIATJ, Jalisco), el Centro de Investigación en Química Aplicada (CIQA, Coahuila) y el Centro de Innovación Aplicada en Tecnologías Competitivas (CIATEC, Guanajuato).