大同有山西大同大学、大同煤炭职业技术学院、大同师范高等专科学校、山西通用航空职业技术学院等4所大学。

山西大同大学

山西大同大学（Shanxi Datong University），简称“同大”、“大同大学”，坐落于历史文化名城大同，是一所山西省属多科性大学，全国首批“卓越医生教育培养计划”试点高校，山西省唯一的厅市（山西省教育厅与大同市人民政府）共建高校。

大同煤炭职业技术学院

大同煤炭职业技术学院（Datong Vocational and Technical College of Coal），位于山西省大同市，是经山西省人民政府、教育部备案的高等职业学院。

大同师范高等专科学校

位于城西十里河畔、五周山下的大同师范高等专科学校是晋北的一所有着悠久历史和光荣传统的百年老校，始建于1913年，1921年搬迁至现校址。

山西通用航空职业技术学院

山西通用航空职业技术学院（公办）是山西省人民政府批准教育部备案的公办全日制高等职业技术学院，成立于2020年，位于山西省大同市通航产业园区内。