在金朝，理学就已经在北方的局部地区流传。金章宗时，信安人杜时升隐居嵩洛山中，以程学授徒，他是在北方传播 伊洛之学 的第一人。贞事占南迁后，理学著作开始在金境流传开来。最早在金境公开刊行、造成广泛影响的，是张九成作解的理学著作选集《道学发源》。
蒙古灭金后，与南宋之间的战争展开。1235年，蒙军攻陷湖北安陆后，俘虏了 乡贡进士 理学家赵复。赵复被俘后很快得到了元朝的重用，当时元朝行中书 省事杨惟中及僚属姚枢等受命在俘虏中搜求儒、道、医、卜以及工匠艺人，知道赵复是南宋名儒后，立即护送他北上。赵复被护送到燕京后，在太极书院讲学，向他 学习理学的人有上百人之多。其中北方儒士姚枢、刘因、窦默、郝经也在其内。在太极书院讲学期间，赵复也刊行了自己的著作《伊洛发挥》。后赵复又持此书遍游 河北、山东，宣讲程朱理学，将理学思想较为系统地介绍到北方。所以《元史》认为 北方知有程朱之学 是从赵复开始的。
但由于赵复不愿 做官，不久就在真定隐居了，所以他并没有直接促使理学成为官学。许衡则将理学变成了官学。忽必烈经理汉地时，重用儒士，让姚枢担任劝农使、许衡做京兆提 学。许衡所在州县都建起了学校。1262年，忽必烈设诸路提举学校官。许衡在1265年接受忽必烈召见时，提出了采用汉法的五条建议，其中第四条就是： 自各城市州县都要设立学校，让皇子以下的普通百姓子弟都能上学，以懂得父子君臣的纲常伦理。 忽必烈接受了这一建议，并逐步实施。后来又在京师设立了蒙 古国子学，许衡作为国子祭酒主持国子学事务，在元朝的蒙古人、汉人官吏和贵族的子弟中招收学生入学读书。国子学的学制体系都是许衡按照朱熹的教育思想确立 的。1287年，元朝正式建立国子监学，由许衡的学生耶律有尚任祭酒，一切也都遵从许衡的体系进行教学。1291年，元朝又在江南诸路学及各县学内设立了 小学，自此从京师到郡县，元朝统治的各地都设立了学校。
在元代，地方有自由建学的权力，因此书院的数量远远超过宋朝，北及大漠，南到 云南，都有地方办学。书院的山长由政府任命，掌钱谷的直学则由郡守及宪府（廉访司）考试选补。自京学到州县学以及书院的学生，经守令的荐举和台宪官的考 核，合格者可出任教官或做吏员。虽然通过这一途径不能让读书人做到省台的要员，但在科举停办的时代，仍然给读书人指出了一条出路。而程朱理学就是在这样的 大环境下得到传播发展的。
程朱理学在全国的广泛传播，为元仁宗在1313年恢复科举考试创造了必要的客观条件。元代科举乡试的程序 为，蒙古、色目人为一科，试二场。第一场经问五条，第二场策一道。至正时改为经问三条，增本经义一道。经问只在《四书》内出题，经义须从五经中明选一经为 本经出题考试。汉人、南人为一科，试三场。第一场明经、经疑二问，于《四书》内出题，经义一道，从五经中出题，各治一经。
元朝的科举 考试已经和明朝的科举制度十分相近了。当时的考生在答题时，《四书》用朱熹的《四书章句集注》，《诗》用朱注，《尚书》以朱熹弟子蔡沈的《书集传》为主， 《周易》以程颐的《伊川易传》和朱熹的《周易本义》为主，以上三经兼用古注疏，程颐、胡安国的《春秋传》、《礼记》用古注疏。
这样一 来，读书人认识到，如果不读《四书五经》，不学程朱理学，就没有出头的一天，所以《四书五经》就成了世人奉为经典的书，理学思想也在这一时刻被确立。这以 后，文庙从祀诸贤的坐次在元代也已依照理学的道统观加以排定。1313年6月，仁宗以先儒周敦颐、程颢、程颐、张载、邵雍、司马光、朱熹、张拭、吕祖谦和 许衡从祀孔庙。1316年7月， 诏春秋释奠于先圣，以颜子、曾子、子思、孟子配享 。这样，全国的文庙制度被统一起来，道学的正统地位及其所宣扬的道统 说在这时正式得到了朝廷的批准。
理学正统地位的确立对元后的明清影响巨大。尽管理学到明末清初时已经彻底没落，可由于它是官方的正统学说，加上有科举制的支撑，也就成为中国文化的枷锁，存在了300多年。