明治5年5月、「小学教師教導場」建立の伺いが、正院の許しを得て、「第一大学区東京府下第四大区五小区宮本町八番地昌平学校旧址」に東京師範学校として設置された。
　明治6年に、授業の方法を伝習する授業法だけであったのを改正し、本科では授業法を、余科では教員に必要な普通学（特に西洋から輸入した科学等、漢学・算術以外のもの）を学ぶことにした。そして、修業年限を2年とし、普通学は「本科ノ余義ニ充テタ」ものであった。
　しかし、余科に普通学を学ぶ程度ではまに合わず、明治7年には予科で普通学を学ばせ、予科を卒（お）えて本科に進み授業法を習得する方法に改められた。この期間は師範教育もまた、我が国の実情に合った教育方法の模索の時期であったといえる。
　これより先明治6年には、20歳前後の青年を児童とみなして行う授業法の練習はむりだとして、校内に附設の小学校を設けた。師範学校附属小学校の初めである。ここでの実際に即した授業法が、師範学校の「小学教則」や「教科書」に結びつき、具体的な授業法を示したので、全国の注目をあつめた。しかも、ここでの卒業生が各府県の教育指導者となったこともあり、教育の開発や普及の実際面は、東京師範学校と附属小学校を中心に行なわれてきたといってよいであろう。
　文部省は、府県の小学校設立に伴う教員養成のための、指導的人材を育てるため、明治6年に大阪府と宮城県に、明治7年には広島県・愛知県・長崎県・新潟県に、それぞれ官立師範学校を設置した。これによって7大学区に各1校の師範学校が置かれ、教員養成の体制が整ったわけである。
　また「小学教員ハ男女ノ差別ナシ」と「学制」にあることから、明治7年に、文部省は女子師範学校の設立を太政官（だじょうかん）に伺い出、認可を得て次のように達した。
　
　　今般第一大学区東京府下ニ於テ女子師範学校設立致候条此旨布達候事
　　但生徒募集ノ方法等ハ追テ可相達事
　
　これらの師範学校は、いずれも東京師範学校の教則と同じであり、東京師範学校の卒業生が教員であったことから、師範学校の基本体制はこのころに確立されたといってよいであろう。
　明治8年に、文部省は中等学校教員養成のため、東京師範学校に中学師範学科を設けている。明治12年の教則改正により、予科より本科に入る者を小学師範学科、予科、高等予科を経て本科に入る者を中学師範学科とした。明治16年の中学師範学科改正教則により、初等中学・高等中学師範学科に分かれ、この初等中学師範学科が東京師範学校の主体となり、高等師範学校として中等学校教員の養成学校へ発展していった。
　しかし、各府県に設立されていた教員養成機関（府の小学教員講習所）は、明治9年ごろから府県立の師範学校と改称され、正規の教員養成に着手するようになったためや、各省の経費削減という財政事情もあり、文部省も督学局の廃止とともに明治10年の愛知・広島・新潟、翌11年には大阪・長崎・宮城の官立各師範学校を廃し、官立師範学校は東京師範学校と女子師範学校の2校のみとなった。
　そして明治18年、女子師範学校は東京師範学校に併合され、東京師範学校女子部となった。