东京拥有多所著名的大学，其中最为知名的是东京大学。东京大学是一所位于日本东京都文京区的世界级著名研究型综合大学，作为日本最高学术殿堂和七所旧帝国大学之首，在全球范围内享有极高的声誉。截至2014年，东大培养了包括9名诺贝尔奖得主、6名沃尔夫奖得主、1名菲尔兹奖得主、16位日本首相、21位（帝国）国会议长在内的一大批学术名家、工商巨子、政界菁英，在日本国内的影响力和知名度都无可比拟。在2016年CWUR世界大学排名中名列世界第13位、日本第1位；其在2019ARWU世界大学学术排名中位列世界第25位。
此外，东京工业大学也是一所非常著名的大学，成立于1881年，专注于科学研究，拥有众多专利技术。根据日本专利厅的最新数据，东京工业大学在所有日本大学中，专利注册数量高居榜首。
其他在东京的著名大学还包括早稻田大学、庆应义塾大学、一桥大学、东京医科齿科大学、东京外国语大学、御茶水女子大学、东京艺术大学、东京理科大学、明治大学、中央大学等。这些大学在各个学科领域都有卓越的表现和影响力。