Santa Ana là nhà của Cao đẳng Santa Ana, một trường cao đẳng cộng đồng là một phần của Khu Cao đẳng Cộng đồng Rancho Santiago. Trung học Mater Dei, Trung học Valley, Trung học Trung Cao đẳng (Middle College High School), Trung học Santa Ana, Trung học Saddleback, Trung học Century, Trung học Cơ sở Segerstrom, Trung học Cơ sở Godinez, Trung học Cesar E. Chavez, và các trường chính khác trong khu vực cùng với Trung học Nghệ thuật Quận Cam ở khu trung tâm thành phố. Thành phố cũng là nhà của một trong nhiều Học viện Nghệ thuật tư thục hậu trung học của California.

Học khu Thống nhất Santa Ana gồm có 37 trường tiểu học K-5, chính trường từ lớp 6-8, tám trường trung học từ lớp 9-12, năm trường đặc biệt, và một trường nội trú. Các trường K-8 thuộc giáo hội Công giáo La Mã có mặt tại Santa Ana là: Trường Our Lady, Thánh Anne, Thánh Barbara, và Thánh Joseph. (Các trường Trái tim Vẹn sạch Mary và Our Lady Of the Pillar đóng cửa năm 2005 và nhập vào Trường Our Lady.