Djupedal innledet «barnehageløftet» fra Stoltenberg II-regjeringen, stoppet veksten i privatskoler i Norge gjennom en tilstramming i privatskoleloven. I skolepolitikken sto han derimot for en videreføring av det Kunnskapsløftet som forgjengeren Kristin Clemet gjennomførte, med mer fokus på resultatmåling, nasjonale prøver og individuelt tilpasset opplæring og evaluering. Han ble også kjent for uttrykket «hvileskjæret» som gikk ut på å fryse forskningsbevilgningene på samme nivå i 2007 som i 2006.