自欧洲文艺复兴开始，随着社会的进步和科技的繁荣，教育有了相应的发展，教育学也随之进入了一个新的发展阶段。它开始从哲学中分化出来，并逐渐形成一门独立的学科。
独立形态的教育学创立的标志主要有：第一，从对象而言，教育问题成为一个专门的研究领域，受到了教育家们的高度关注；第二，从概念和范畴方面而言，形成了专门的教育概念与范畴，以及概念与范畴的体系；第三，从方法方面而言，有了科学的教育研究方法；第四，从结果方面而言，产生了一些重要的教育学家，出现了一些专门的、系统的教育学著作；第五，从组织机构而言，出现了专门的教育研究机构。
著名的英国哲学家培根（1561—1626），作为“近代实验科学的鼻祖”，他在批判亚里士多德以来的经院哲学的基础上，提出了实验的归纳法。他认为要获得真正的知识，必须直接观察，通过实验和科学归纳，才能得到正确的认识。这种归纳认识方法，为后来教育学的发展奠定了方法论的基础。1623年，培根在《论科学的价值和发展》一文中，将“教育学”作为一个独立的科学提了出来，把教育学与其他学科相并列。
在教育学的创立过程中，捷克教育家夸美纽斯（1592—1670）在1632年发表的《大教学论》，是近代最早的一部教育学著作。在这部著作中，他提出了“泛智教育”思想，并把自己的著作称为“把一切事物教给一切人类的全部艺术”。夸美纽斯主张普及初等教育，并论证了普及教育的合理性；主张建立适应学生年龄特征的学校教育制度；论证了班级授课制度；规范了广泛的教学内容，倡导科学教育与人文教育相结合的“百科全书式”的教育内容体系；高度地评价了教师的职业，强调了教师的作用。夸美纽斯的《大教学论》奠定了近代教育理论的基础，在教育学史上矗立起一座丰碑。
1693年英国哲学家洛克（1632—1704）出版了《教育漫话》，提出了著名的“白板说”。他认为人出生时心灵像白纸或白板一样，人的一切观念和知识都是外界事物在白纸或白板上留下的痕迹，最终都源于经验，进而认为教育在人的发展中起着决定性作用，“我们敢说我们日常所见的人中，他们之所以或好或坏，或有用或无用，十分之九都是他们的教育所决定的。人类之所以千差万别，便是由于教育之故” 。在该书中，洛克建构了完整的绅士教育理论体系，对后世有较大的影响。
1762年法国杰出的启蒙思想家卢梭出版了他的小说体教育名著《爱弥儿》，该书开篇的一句话就是：“出自造物主之手的东西，都是好的，而一到人的手里，就全变坏了。——偏见、权威、需要以及压在我们身上的一切社会制度都将扼杀他的天性，而不会给他增添什么东西。他的天性像一株生长在大路上的树苗，让行人碰来撞去，东弯西扭，不久就弄死了。” 为了彻底地改变这种状况，他提出了“自然教育”的思想，强调教育要顺应大自然的法则，顺应儿童的天性，要关注儿童的个性发展特点和年龄特征，按照儿童的身心发展水平、接受能力和自然进程进行教育。可以说，卢梭对教育学的最大贡献在于开拓了以研究个体生长发展与教育的相互关系为主题的研究领域，从而引起了教育思想家和理论家从教育对象的角度，对儿童进行深入的了解和研究，促进了近现代教育思想的变革，对后来康德（1724—1804）、杜威（1859—1952）等的教育学说也产生了深远的影响。
瑞士教育家裴斯泰洛齐一生出版了许多教育论著，其中最著名的是《林哈德与葛笃德》（1781—1787）。在该书中，裴斯泰洛齐提出了要素教育的思想，他认为在一切知识中都存在着一些最简单的“要素”，教育过程应该从这最简单的、能为儿童所理解和接受的要素开始，逐步过渡到较为复杂的要素，以促进儿童各种潜能全面地、和谐地发展。裴斯泰洛齐还认为教育必须与生产劳动相结合，必须要符合儿童的本性，反对机械灌输。他积极在实践中探索儿童心理发展规律及其与之相适应的教学方法，明确地提出“使人类教育心理学化”的口号，开启了19世纪欧洲教育心理学化运动，这对于推动教育活动的科学化及教育学的诞生都起到了重要的作用。
1776—1787年，德国著名哲学家康德（1724—1804）曾先后四次在哥尼斯堡大学讲授教育学，是较早在大学开设教育学讲座的教授。1803年《康德论教育》一书出版，在该书中，康德明确提出教育是一门很难的艺术，“教育一定要成为一种学业，否则无所希望”，“教育的方法必须成为一种科学”，否则决不能成为一种有系统的学问。这是康德理解的“教育学”超出他的前人和他同时代人的地方。
康德之后，对教育学的创立作出重要贡献的就是赫尔巴特。赫尔巴特（1776—1841）是近代德国著名的心理学家和教育学家，在世界教育学史上被称为“现代教育学之父”或“科学教育学的奠基人”。他于1806年出版的《普通教育学》被认为是教育学作为一门独立学科形成的标志。赫尔巴特的主要贡献在于：首先，他构建了比较严密的教育学的逻辑体系，形成了一系列教育学的基本概念和范畴。赫尔巴特强调必须有“一种教育者自身所需要的科学”，这门科学最重要的是要有“自身的概念”，他明确地指出“普通教育学必须把论述基本概念放在一切论述之前”，只有这样才能获得科学的统一性。其次，他在伦理学的基础上建立了教育目的论，在心理学的基础上建立了教学方法论。赫尔巴特明确地提出了教育学的学科基础，即心理学和哲学。他说：“教育学作为一种科学，是以实践哲学和心理学为基础的。前者说明教育的目的；后者说明教育的途径、手段与障碍。” 再次，他根据受教育者的心理活动规律提出了教育过程的四个基本阶段，即明了、联想、系统、方法。此外，他揭示了教学的教育性规律。赫尔巴特的《普通教育学》曾一度风行世界，对许多国家的教育产生了很大的影响。
在这一阶段，教育学已有了独立的形态，成为一门独立的学科，对教育问题的论述逐渐从现象的描述走向理论的说明，其科学化、理论化的水平有了一定程度的提高。