北洋軍閥時期，教育經費的短缺一直是制約奉省教育發展的主要因素。主政東北的張作霖對此有深刻的認識。他於1916年10月28日，訓令各道尹重申省令，嚴責各縣知事增加教育經費，要求各縣每年的教育經費務佔全縣歲出總數的40%，並將此標準作為考核各縣知事政績的內容之一。為防止挪用、侵佔教育經費的情況發生，他還派專員赴各縣調查教育經費的去向情況。
有一件事在當時頗為轟動：為辦東北大學，這位視兵為命的軍閥竟然「寧可少養五萬兵」。
對此，有人評價他「知用民財設立大學，培養人才……是當時國內其他軍閥所不及」。
上書總統 不談軍事談教育
1915年2月，張作霖上書大總統袁世凱，專門指出奉天教育存在的種種弊端，並提出了整頓的措施，建議對學校加強管理。其時，張作霖僅是奉天城內小小的二十七師師長，雖說握有重兵，但無論如何與教育是扯不上邊的。
張作霖在條陳中首先指出，奉天辦學存在兩大弊端：一在靡費過多，得不償失;二是教授不得其人，僅是坐擁虛名，缺少實際才幹。另外，他還提到，辦學偏重於高等小學，忽視初等小學，使師範畢業者不願到初小就教。初小既缺乏良師，而畢業者亦無從升學。
張作霖的條陳馬上引起教育部、國務院乃至大總統的高度重視，肯定該條陳所指皆為癥結所在，大總統命國務院將該條陳轉交教育部查照。
對於第一條，教育部「已於本年二月十九日通令各省斟酌地方財力，體察人民生活狀況，竭力撙節，以杜虛糜」。對於第二條，教育部批道：「現在小學之必待整頓，亦誠刻不容緩。整頓之法，當從力節靡費，嚴定教員、管理員資格入手。庶使不能勝任之教員、管理員得以大加淘汰，於教育前途乃有澄清之望。」
4月9日，教育部訓令各省民政長遵照辦理。教育界聞之歡欣鼓舞，卻不知此訓令源自於一個遠在東北、並素有「土匪」之名的赳赳武夫。
嚴令各縣 教育費占總支出4成
1916年，張作霖出任奉天省長。上任伊始，即在一份教育條陳上批示：「學務為造就人才之所，振興國家之基，關係最重，而奉天又處特別地位，若不從整頓教育入手，更無以希望。」看到省長如此重視教育，已停會兩年多的奉天省議會馬上重新開會，專門研究奉天的教育問題。會後，便將議案交給了張作霖。對於這一議案，張作霖進行了仔細的研究，並責令省署教育科制訂整頓辦法。
教育經費的短缺一直是制約奉省教育發展的主要因素。對此，張作霖認識深刻，他認為，必須把教育經費問題當作首要大事來抓。因而，他於1916年10月28日，訓令各道尹重申省令，嚴責各縣知事增加教育經費，要求各縣每年的教育經費務佔全縣歲出總數的40%，並將此標準作為考成各縣知事政績的內容之一。1918年12月，他再次重申學款應占歲出40%的標準，並嚴訂辦法，如「今後各縣知事仍不實行辦理，即以廢弛學務論，照地方興學考成條例予以相當之處罰」。
與此同時，張作霖還注意教育經費的合理使用問題。為防止挪用、侵佔教育經費的情況發生，他督派專員赴各縣調查教育經費的使用情況。
除以行政命令加強教育管理外，張作霖還懂得運用法律武器來完善教育管理。在1919年10月，奉天省教育廳成立之前，由張作霖親自過問而制訂出來的關於奉天教育的地方法規就有二十多項，涉及教育行政，教育視導，教育經費，初、中、高等教育，師範、職業，社會教育等各個方面。這點恐怕是其他北洋軍閥所無法比擬的。
請辦師範 專門致電教育部
1916年12月6日，奉天公立工業專門學校校長孫其昌、奉天省立第二中學校長董寶麟、奉天省城第一高等小學校長魏福錫呈文給張作霖，建議派員赴吉、黑兩省，協商聯合向教育部爭取設立東三省區域國立高等師範學校事宜，以培養中等以上教育人才。張作霖看完，當即大筆一揮簽了個「准」字，並立即派孫其昌前往吉、黑促成此事。
1917年1月9日，張作霖以個人名義致電教育部，請設高等師範學校。電中將與吉黑兩省商議的結果作了詳述，提到兩省已同意，協款三萬元，並請教育部「先行允准」。但教育部以「於國立學校計劃有違」為由，未批准。
3月17日，張作霖又直接給教育總長髮去咨文，進一步強調在奉省設立高等學校的必要性，並表達了舉辦高師的迫切心情。由於張作霖的積極爭取，教育部初步同意將計劃之內的最後一所國立高等師範學校設在奉天。
1918年12月1日，奉天國立高等師範學校正式成立。開學典禮上，奉天政務廳長史紀常前往宣讀了張作霖的祝詞。
今天，師範類院校學生免收學費，每月還有補助。但卻很少有人知道，早在張作霖時期，奉天的師範學校就已免收學費了，而且還發給伙食費，這些費用全由奉天省政府買單。人們常說，
沒有免費的午餐，可是奉天的師範學校不僅有免費三餐，而且標準還不低呢。例如奉天省立第一師範學校，學生伙食早餐為大米粥、鹹菜;中午大米飯、四菜一湯，兩葷兩素;晚飯四菜一湯，皆為素菜。星期六午餐改善伙食，有壇肉、木須肉、燒黃花魚，燴海參等。另有其他如瀋陽高等師範學校，伙食也是非常豐盛的。
發展職教 強調「學以致用」
職業教育是培養實用性人才重要而有效的途徑。但在1915年以前，由於對職業教育缺乏認識，奉天省職業學校僅有8所。這遠遠滿足不了對實用性人才的迫切需求。張作霖統治奉天之後，積極開展各種形式的職業教育，取得很大的成績。
1916年10月27日，張作霖頒發省教育會決議案給各道尹、縣知事，令其遵照執行。決議案指出「中國欲富強，必以職業為基礎，各校添授職業教育，實為當務之急。」
張作霖所採取的第一個措施就是加強課餘時間的職業教育，將職業教育寓於普通教育中。為此，他特於1917年12月2日訓令各道尹、省轄各學校，強調學校教育務注重實用。要求「所有中小男女各校，對於圖畫、手工、算術各課程，毋徒專求美觀，務當注重實用主義」，以使學生全面發展。
他還派人對全省的職業教育狀況進行調查摸底，以瞭解各地方究竟需要何種人才，何種職業最受歡迎等情況，以便制定實施職業教育之標準。張作霖還指定辦理職業學校專款抽收園圃捐，用作此項專款，使奉省教育的發展有了可靠的經濟保證。
在張作霖的一再催促下，各地方加緊進行職業學校籌建工作。到1929年，全省的職業學校總數達45所，省立6所，縣立39所，在校生4798人。
興辦東大 寧可少養5萬陸軍
第一次直奉戰爭後，張作霖在整軍經武的同時，再次狠抓教育。他欣然採納奉天省長王永江、教育廳長謝蔭昌的建議，創辦東北大學。他對王永江說：不能讓東北人沒有上大學求深造的機會。不管用多少錢，寧可少養五萬陸軍，也要辦東北大學。
1923年4月26日，東北大學正式成立，校舍暫用位於省城大南關的高校和文專兩校舊校舍。後於北陵購置500畝地，開始動工興建新館。購地款除外，東北大學的基建費用即達奉洋600萬元。 1925年，新校舍建成，其規模之大，功能齊全，在國內亦是首屈一指。
除興建校舍外，奉天省長公署還在北陵附近劃撥官地200畝，撥款280萬元，興辦大學工廠。這種大學設附屬工廠，既顧及學生實習，又保障經費來源的模式，也是當時國內其他大學所沒有的。東北大學另有植物園地100畝。這樣，整個校園面積達900畝，是當時國內最大的校園。可見張作霖的建校計劃，是相當宏偉壯觀的。
東北大學常年經費在各大學之中也是首屈一指。北京大學當時的常年經費是90萬銀元，南開大學40萬，清華大學雖有庚子賠款補貼也只有120萬。奉天省財政向東北大學的投資巨大，經費每年160萬，人均為奉大洋800元。
為吸引一流學者來任教，在張作霖的指示下，東北大學所設定的薪金和待遇相當優厚，甚至高於國內的幾所知名大學。以教授為例，北大、清華教授月薪300元，南開240元，東北大學則為360元。後期章士釗等人竟高達800元。東北大學還為教授們蓋新村，建別墅，安排寬敞舒適的住宅。教授們回北京探親，還予以報銷往返路費。這與當時國內戰爭情況下，各校教授欠薪、減薪為常事形成鮮明對比。
有了梧桐樹，不怕引不來金鳳凰。東北大學的這些優厚待遇，引來了當時許多的知名教授前來任教。據東北大學1928年的統計，在其128名職教員中，留學歸來的有77人，其中11個博士、37個碩士、29個學士。而且他們其中大部分留學美國，畢業於美國的一些著名的大學，如：哈佛大學、耶魯大學、哥倫比亞大學、康乃爾大學、麻省理工學院等。其餘40名即使沒出國「鍍過金」，也是畢業於國內一些知名的高等學府，如北京大學、清華大學、復旦大學、同濟大學等等。其教授陣容之盛，遠非其他大學可比。
至二十年代末，東北大學己是國內學生最多的大學，教授300人，學生3000人，而當時北京大學也只有學生2000人。
最初，不少日本人不相信張作霖會把東北大學辦好。可是，日本學者新島淳良在參觀東北大學之後，也不得不說：東北大學的實驗設備是第一流的，教授薪金也比國立大學高許多。其教育水準「高於日本在滿洲開辦的高等教育院校」。