学宫是主要的科举文教建筑，学宫为官办，亦称官学。自宋神宗元丰年推行“庙学合一”政策之后，学宫由祭祀孔子的学庙和传授儒家文化的学署两部分组成，建庙则建学，庙中有学，学中设庙，“庙学合一”是学宫的主要特征。
明清时期，教育的兴旺关联着地方政府的政绩，地方官员把修建学宫视为头等大事。学宫的建造形制标准“各府州县大略皆同，或学宫有右左、前后不同者，则各因地便耳”，各地一般因地制宜，或参考更高一级的学宫形制。根据孔祥林先生在《世界孔庙研究》中总结的组合方式，分为左庙右学、右庙左学、前庙后学和中庙旁学共四种。学庙一般由照壁、大门、泮池、横星门、大成门等组成，既是文教建筑又是当地高级的祭祀建筑，学署一般由明伦堂、尊经阁、考棚等组成，是教导学生之地。
上蔡学宫在县治南，始建时间未知，但据清人记载，元代重建学宫之碑有所遗存，证明上蔡学宫有悠久的历史。明代，在洪武四年（年）、成化八年（年）、成化十三年（年）、嘉靖二年（年）四个时期，上蔡的知县、县丞均重修过学宫，至万历十年（年），王宗孟将学宫增修完备，明末时被贼寇所毁，残破不堪。清康熙年间，知县杨廷望历经五年重建，学宫达到了一下规模：大成殿七间…东庑十一间…西庑十一间…棂星门三座左右，尊经阁三间…照壁一座，礼门义路坊一座。明伦堂五间…教谕住宅大小共十五间，训导住宅大小共十四间。
康熙年间的上蔡学宫，已经成为宏伟的建筑群，其基本布局为右庙左学之形制。棂星门、戟门、泮池、大成殿、明伦堂、启圣祠位于一条中轴线上。进入棂星门后，两侧分为三间更衣室，向西有门楼一座，可通向儒学。向东有门楼一座，穿过门楼可抵达由乡贤祠、名宦祠、尊经阁三座建筑物组成的院落。
名宦祠祭祀召信臣、杜公、潘好礼及明清时期其他上蔡历任知县，乡贤祠祭祀着从上蔡走出的官员、品学有成者，例如周蔡公子、西汉宰相翟方进等，尊经阁中放着“上谕十六条直解一部、十三经一部、廿一史一部、孝经小学一部、易经讲义一部、性理一部、朱子纲目一部、府志一部、县志一部共计书橱八顷”，可以看出，尊经阁具有小图书馆的性质。
从棂星门往北直行，首先遇到泮池、照壁、礼门义路坊，这三者与棂星门共同构成了学庙的向导空间，这种向导性空间并无奉祀的功能，从环境营造的角度来说，只是通过名称和形式，来歌颂孔子的思想和历史功绩，创造庄重肃穆的气氛。跨过向导空间向北，穿越戟门为大成殿，五间戟门与七间大成殿，搭配两侧的庑各十一间形成一个封闭式院落，这种空间的缩放带给人一种豁然开朗之感，大成殿的两侧有角门，设有房屋藏祭器，同时也作为通道。穿过大成殿向北，明伦堂组合东西各五间斋房、钟鼓楼再次形成一个开放性院落，明伦堂院落向东经过一座门楼可以通向尊经阁和崇圣祠，向西经一座门楼可以通向通教官和私署。
上蔡学宫有以下特点：一、学宫位于县治东南，东南位于“巽”地，选址上考虑风水因素，《相宅经纂》：“文庙建甲、艮、巽三方，为得地”。二、学宫整体为“前庙后学”的总体布局，有特殊之处：棂星门、泮池、戟门、大成殿构成的学庙比较规整，而后续的学署建筑，明伦堂、尊经阁、儒学门并非在同一轴线上，儒学门和尊经阁分散在两侧不同位置，儒学门成为了教论宅、训导宅的大门空间。三、学宫在建筑形制上，整个建筑群以院落为单位，向导性空间、祭祀性空间、教导性空间注重体量大小，各院落礼制等级差异明显。
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