温州市教育考试院由温州市高等学校招生委员会办公室、温州市高等教育自学考试办公室、温州市教育局高中会考办公室合并建立，为温州市教育局所属事业单位。其主要职责是：负责组织实施普通高校、成人高校、硕士研究生考试和相关招生工作；负责组织空军招收高中生飞行学员宣传、选拔工作。负责组织实施高等教育自学考试和非学历证书考试及证书发放；负责组织实施普通高中学业水平考试及证书发放等工作；负责组织实施初中毕业生学业考试和英语听力口语考试；负责本地区本级考点、考场的设置，巡视人员的遴选、聘任和培训；负责本地区考试期间试卷运送、保管的安全保密工作；承担统计与发布考试信息，提供信息咨询服务；承担市县两级招考机构人员专项培训任务；承担并组织市县招生考试科学研究工作。

温州市教育教学研究院前身是温州市教育局教学研究室（温州市教育科学研究所、温州市职业教育教学研究室），为温州市教育局直属事业单位。其主要职责是：根据教育事业发展的需要，开展本地区教育调研和政策研究，提出具有前瞻性、引领性的政策建议，为教育行政决策参谋；开展课程研究、各类学科教学研究等，组织学术交流，形成成果并组织推广；组织开展中小学教学质量和学生学业评价与管理，教师教学业务评价与管理；指导市局直属学校、各县（市、区）教科研部门开展相关工作，为学校和教师专业发展提供各类咨询、指导等服务；根据教育行政部门的工作部署，研究开发地方课程和教学用书，编辑教育学术刊物；经教育行政部门授权，进行全市教育科研规划、立项与管理；负责市教育学会具体工作。

温州市教师教育院前身是温州市中小学教师培训中心，与温州市中小学教师教育办公室合署办公，为温州市教育局所属事业单位。现为浙江省中小学教师培训中心下设项目单位，是浙江省与德国汉斯·赛德尔基金会教育合作项目基地。 其主要职责是：与市中小学教师教育办公室合署办公。承担全市中小学（含中职、幼儿园）骨干教师、班主任、校（园）长培训，全市普通高中教师培训，市局直属学校教师培训；承担全市教师培训行政管理、教师培训质量监控、名师培养与建设工作；负责制定全市教师教育规划，出台教师教育政策，协调重大教师培训项目，制定培训计划，组织实施培训工作；负责县（市、区）教师培训机构业务指导、评估与考核工作；负责开展教师培训项目评审、教师教育研究和教师培训资源库建设；负责全市中小学教师资格认定、普通话培训测试；负责市局直属学校校本培训管理、指导、考核与教师学分认定工作。

温州市教育评估院受市人民政府教育督导室和市教育局委托，负责对全市各类学校和其他教育机构的办学方向、办学质量、办学效益进行评估；拟定基础教育质量评价标准，实施基础教育质量评价与监测工作；组织开展教育评估理论研究和国内外交流活动，参与教育评估政策调研制定；开发并建设教育评估的指标体系和信息资源；指导基层教育评估业务工作，开展教育评估的相关培训、交流工作。

温州市学前教育指导中心为温州市教育局直属事业单位。其主要职责是：协助局机关制订和实施全市学前教育改革与发展的有关政策、制度、事业发展规划和年度工作计划。配合做好学前教育宣传和各项任务的推进落实。负责召集市学前教育业务指导联席会议，统整教研和师训力量，承担幼儿园业务指导，负责制定幼儿园内涵发展相关标准，做好各类幼儿园等级 （星级）创建指导。开展学前教育专题研究，为学前教育管理科学决策和内涵发展提供专业支持。温州市学前教育指导中心内设综合科、学前科2个机构。

温州市教育技术中心（温州市电化教育馆）是温州市教育局直属事业单位。主要职责是：负责全市各类教育技术工作的指导与规划、建设与应用、科研与培训、管理与服务等工作。

温州市教育基建中心主要职责：负责全市中小学新改扩建的督查、指导、服务、考核工作；负责市局直属学校的修缮装修项目以及学校负责实施的政府投资项目的监管、指导、服务、考核、评估工作；承担市本级学校新（迁）建工程的实施工作；指导温州市教育基建学会的日常工作；做好教育基建论文、课题、全市教育基建干部业务培训等工作；配合做好教育设施布局规划，完成市局交办的其他任务。