天文及算学等课程。学制分五年、八年两种。八年制又分前馆、后馆。后馆学有成效者升入前馆。学员兼学天文、算学、格物、化学、医学、机器制造、西洋史地和万国公法等科。该校设管理大臣，最后一任管理大臣是孙家鼐，设总教习、副教习等职。先后在馆任职的教习有数学家李善兰、物理学家徐寿等。外籍教习有包尔腾、傅兰雅、欧礼斐、马士、丁韪良。同文馆除了教授西方语言之外，亦供西方人学习汉语。1867年徐继畬被任命为专官大臣，使同文馆的发展较步上轨道。其后于1864年任教习的美国传教士丁韪良，在1869年他被聘为同文馆总教