宋代科学技术无疑居于当时世界的最前列。两宋时代在科学技术方面所取得的成就之大、之高，在中国历史上是罕有的。震惊世界的三大发明——火药、活字印刷和指南针，就诞生于这一时期。正如国内外许多著名史家指出的，这三大发明改变了整个世界文明的发展进程。除此之外，中国人在许多方面也取得了成功，兴修水利，实施水稻的双季栽植；茶叶种植面积扩大；棉花成为普及性农作物；算盘开始应用，从此成为东亚商人的主要计算工具；火药的发明又推动了火箭、突火枪、火炮、地雷、火毬等兵器的革命。总之，没有两宋社会良好的科技氛围，活字印刷的发明是很难降生的。可能活字印刷的发明是偶然的，但它确实又寓于两宋社会尊重科技、重视科技氛围的必然之中。
在天文领域，宋代业取得了辉煌成就。北宋中期，杨忠辅制定《统天历》，以365.2425日为一年，这个数字与西方1582年颁布公历时的数据完全相同，比现代天文学所测数值只差26秒。由此可见，宋代天文学发展水平之高。
在生物学和医学领域，宋代也是成就卓著。在经济文化全面发展的背景下，宋朝政府十分重视与广大民众卫生健康息息相关的医学事业，不仅政府出面编辑刻印了很多医学典籍，而且要求各州县加以推广应用。其中《太平圣惠方》100卷，收录中药处方16834个，《圣济录》200卷，是医学上的一部百科全书，收集了诊断、处方、审脉、用药、针灸等各方面的理论和实践成果。《政和本草》共介绍各种药材1558种，其中新增加628种新药，可以说是一部完备的药物学著作。南宋时期的宋慈收录并总结了前人的法医知识，创作出《洗冤集录》一书，其中涉及验伤、验尸、血型鉴定、死伤鉴别、检骨等多方面的理论和实践，同时对毒药和医治服毒的方法也进行了总结，这也是世界上最早的一部法医学著作。上述仅仅是介绍了宋代医学领域很小部分的成就而已，于此亦可以看出两宋时期科学技术发展水平之一斑了。
除上所述之外，宋代另外两项重要成就有必要单独提一下：其一，宋代的绘画艺术。末代皇帝赵佶虽然做皇帝不行，但他对中国绘画艺术的巨大贡献却不可否认。首先，他是一位天赋极深的绘画爱好者，又是造诣很深的画家。其次，他又是宋代绘画领域的组织者和主要资助者。由于这一渊源，在宋代宫庭之内，集中了一大批杰出的画家。黄筌的花卉，李公麟的人物，米芾及子友仁的山水，徽宗本人的花鸟，皆卓绝于世。即使以现在的眼光审视他们的艺术水平，也可以说前无古人，至于是否有来者，则要看未来的艺术家是否能够超越前人了。其二，宋代还有一最辉煌的美术工艺，为历朝所不及者，就是磁器。功底深厚的宋代文化，统治者的自身的文化素养及价值取向，使凝聚在宋瓷上的文化艺术更是空前绝后的。以宋官窑代表典型的供御用瓷，其釉色平淡含蓄，素雅之中表现着内心的意蕴。从美学角度，它的艺术格调是高雅的，特别受到西方人的倾赖。细密的冰片，隐约间闪烁着钻石的光芒，仿佛是宋代艺人无意间冰镐敲击的严冰穿过时空来到了我们面前、温润而细腻。后世把宋代五大明窑称为“千古绝唱”。那是与历代仿制不成，差别巨大是有一定原因的。宋瓷是最精美艺术与精确工艺完美的结合。因为各地名窑瓷器大量地生产，不仅供皇家贵族使用，还为官员学者们、及市民阶级所珍爱、使用，所以让所有见着的人都赞叹不已。宋瓷许多的工艺都已失传，宋瓷许多的工艺水平即使现代都难达到。宋朝的瓷器是如此的精美，可以说宋朝遗留下的官办瓷器几乎都价值连城。自宋代以后，历代文人墨客及古玩爱好者对宋代官窑津津乐道，撰文著书者众多，但历史上能够亲眼目睹并真正鉴赏宋代官窑真面目的人少之又少。有关宋代官窑的论述变地扑朔迷离，则是仁者见仁，智者见智。这样，便给人们留下了发挥自由想像的空间。对宋官窑的研究也就成了中国古陶瓷学述研究中最为热门的课题之一。
