Loimaalla toisen asteen koulutusta, aikuisopiskelua sekä työelämän täydennyskoulutusta tarjoaa Novida ammattiopisto ja lukio -oppilaitos. Lounais-Suomen koulutuskuntayhtymän ylläpitämän Novidan ammatillisen koulutuksen toimipaikat ovat Liedossa, Loimaalla ja Uudessakaupungissa. Lukio toimii Loimaalla. Lisäksi kuntayhtymällä on oma oppisopimustoimisto.

Loimaan evankelisessa kansanopistossa (Leko) on tarjolla aikuisten perusopetusta joka on suunnattu yli 17-vuotiaille maahanmuuttajille sekä erilaisia lyhytkursseja.

Loimaan kaupunki tekee monipuolista yhteistyötä mm. Novidan, ammattikorkeakoulujen ja yliopistojen kanssa. Yhteistyö näkyy esimerkiksi oppilaiden yritysvierailuina, monikampus-yhteistyönä, Turun yliopiston lahjoitusprofessuurina, oppisopimuksina ja nuorten työpajassa ammatillisen tutkinnon suorittamisessa.