元太宗窝阔台九年（1237），中书令耶律楚材建议以科举选士①，被采纳。八月，“下诏命断事官术忽角鲁与山西东路课税所长官刘中，历诸路考试”。诏书称：“其中选儒生，若有种田者纳地税，买卖者出纳商税，张开门面营运者依行例供差发除外，其余差发并行蠲免。……与各住达鲁噶齐管民官一同商量公事勾当着。宜后依照先降条例开辟举场，精选人仕，续听朝命。”②第二年（元太宗十年戊戌，1238），“历诸路考试。以论及经义、词赋分为三科，作三日程，专治一科，能兼者听，但以不失文义为中选。其中选者，复其赋役，令与各路长官同署公事”。得士凡四千三十人，称戊戌选。按当初耶律楚材的设想，是以此为开端，逐渐恢复科举选士制度。戊戌选合格者便取得了进一步参加“精选”的资格，而再辟举场，则可取其中精英人仕。戊戌选是精选的初试或预试。但这次的选举安排并没有按计划进行，因“当世或以为非便，事复中止”③，由耶律楚材建议的恢复科举取士的尝试竟以失败告终。中选的四千余人中可考者约二十人。其中杨奂试于东平，赋、论皆为第一名，授官河南路征收课税使，兼廉访使；赵良弼授赵州教授；许楫为中书省架阁库勾当，兼承发司事；雷膺被史天泽任为万户府掌书记；张文谦试于大名，中选后得复本户徭役。
此后，科举取士停废多年，不曾被提及。直至元世祖即位后，在积极推行汉法的同时，也曾反复多次议论恢复科举。
至元初年，丞相史天泽提出恢复科举，但未予施行④。
四年（1267）九月，翰林学士王鹗等，请行选举法，“远述周制，次及汉、隋、唐取士科目，近举辽、金选举用人，与本朝太宗得人之效”。以科举取士为当时切务。世祖诏中书左三部与翰林学士议立程式，似有意恢复，后又因“有司难之，事遂寝”⑤。但有关恢复科举的问题看来一直是在议论和筹备中。七至八年间（1270-1271），礼部拟定以词赋、经义二科取士，尚书省拟罢词赋，用经义、明经等科，举子需由品官保举方许入试。
八年，侍讲学士徒单公履请实行贡举。因知世祖对佛教的态度是重教而轻禅，为迎合帝意，竟将儒与佛教相提并论，称“科举类教，道学类禅”⑥。殊不知忽必烈看重的是治国之术，对儒生“日为词赋空文”深怀不满。于是，他召宰臣廷辩，并对符宝郎董文忠说：“汝日诵《四书》，亦道学者。”董文忠素不善诗，也不必求通过科举入仕，故回答说：“陛下每言：士不治经讲孔孟之道而为诗赋，何关修身，何益治国！由是海内之士，稍知从事实学。臣今所诵，皆孔孟之言。焉知所谓道学！而俗儒守亡国之习，欲行其说，故以是上惑圣听，恐非陛下教人修身治国之意也。”⑦
参加这场廷辩的还有姚枢、许衡。因科举实行几代后，其本身的流弊也逐渐暴露，读书应试者死守章句，专心于场屋程文，不通世务，难成治国之才，科举选拔人才的实际作用已大大减弱。当时在总结历史经验教训时，甚至有人把金朝的亡国归咎于崇儒。故在当时拥有很高威望的许衡也并不热心科举而主张大兴学校以培养、造就人才。元世祖需要的是务实治国之才，也认为“科举虚诞”。对许衡、董文忠等的意见和倾向自然容易接受，因而对科举一直缺乏热情⑧。
蒙元时期有大量宗室、勋臣和怯薛子弟入仕为官，又接收了金朝的降臣、降将，汉人世侯也各自辟置了官属和幕僚，元廷没有通过科举选拔官员的迫切需要。但呼吁恢复科举者显然也大有人在，因而长期以来，关于恢复科举的议论和筹备工作也一直没有停止。
十年（1273），又有诏行科举，命翰林老臣等拟定程式。
十一年十一月，翰林院上奏所拟科举程式于太子真金。“奉令旨，蒙古进士科及汉人进士科，参酌时宜，以立制度”。
十二年正月，又议。参加者有窦默、姚枢和刚剐奉召入京的杨恭懿。恭懿言：“明诏有谓：士不治经学孔孟之道，曰为赋诗空文。斯言诚万世治安之本。今欲取士，宜敕有司，举有行检、通经史之士，使无投牒自售，试以经义、论策。夫既从事实学，则士风还淳，民俗趋厚，国家得才矣”⑨。看来，这次讨论的结果可能是确定了以经义、策论两科取士。苏天爵说，“条目之详，具载于策书”。科举的准备工作看来也已经完成，但最后还是未能付诸实行。
至元二十一年，中书右丞相和礼霍孙再一次建言设科举，再诏中书省议。不久，“和礼霍孙罢，事遂寝”⑩。
在官僚队伍的补充和更新方面，由于不能以科举选士，则不得不开辟新途径。而某些低级官员出现空缺时，也常常以吏员升职，久而久之，吏员出职逐渐制度化，在一定程度上弥补了科举停废造成的人才短缺现象。灭宋后，又搜罗了一些南宋儒生，世祖后期，多以儒臣任监察和词苑职务，通过他们掌握舆情和整顿吏治，也能大体上维持元朝社会关系的平衡。元世祖时期这种用人政策的实施使科举选士的重要性降低，科举已不再是选士的重要途径。成宗、武宗的经历又是以领兵镇守漠北为主，与儒生接触甚少，对科举取士更形隔膜。因而，历世祖、成宗、武宗三朝，恢复科举虽然曾多次被提及，到仁宗即位前，却一直是议而不行。
就最高统治者对科举的态度讲，仁宗的情况与前几位皇帝显然不同，他自幼生长于汉地，一直有儒臣相伴，特别是名儒李孟，“仁宗在宫中，孟曰陈善言正道，多所进益”。在怀州四年间，他也始终随侍身边，“诚节如一，左右化之，皆有儒雅风”。李孟依然坚持“汉、唐、宋、金；科目得人为盛”；柏铁木儿也特别提出“先朝尝欲举行而未果”。时故老凋零，吏员人仕制度的弊端也日益明显而且严重，仁宗在潜邸时已“深见吏弊，欲痛划除之”。久居汉地的蒙古、色目贵族的汉文化索养也有了一定提高，恢复科举的条件终于成熟。
皇庆二年（1313）十月，中书省臣奏：“科举事，世祖、裕宗累尝命行，成宗、武宗寻亦有旨，今不以闻，恐或有沮其事者。夫取士之法，经学实修已治人之道，……今臣等所拟将律赋省题诗小义皆不用，专立德行明经科，以此取士，庶可得人。”于是，十一月，下诏行科举，诏称：“其以皇庆三年八月，天下郡县，兴其贤者能者，充赋有司，次年二月会试京师，中选者朕将亲策焉。”议论了半个世纪的科举问题，终于有了结果。
元朝科场，每三年开试一次。分为乡试、会试、殿试三道。
乡试科目，蒙古、色目人试二场。第一场经问五条，《大学》、《论语》、《孟子》、《中庸》内设问；至正时减为三条，另增本经义一道。第二场试策一道，以时务出题，限五百字以上。汉人、南人试三场，第一场明经经疑二问。也于四书内出题，并以己意结，限三百字以上；经义一道。第二场古赋诏诰章表内科一道，古赋诏诰用古体，章表四六。第三场策一道，经史时务内出题，限一千字以上。蒙古、色目人，愿试汉人、南人科目，中选者加一等注授。蒙古、色目人做一榜，汉人、南人做一榜。第一名赐进士及第，从六品；第二名以下及第二甲，皆正七品；第三甲以下，皆正八品，两榜并同。各行省、宣慰司、直隶省部按蒙古、色目人、汉人、南人分配名额。全国乡试中选合格者三百名，送大都会试。会试科目与乡试同，于三百人中录取一百，蒙古、色目、汉人、南人各二十五人。一月后，于翰林院参加殿试。
殿试蒙古、色目人试时务策一道，限五百字以上；汉人、南人试策一道，限一千字以上。题目由儒臣草拟四首进呈，皇帝选定其二。监试官与读卷官以所对第其高下，分两榜公布。蒙古、色目人为右榜，汉人、南人为左榜。由于右榜取数常不满，故元代每科所取多不满百人。
元统元年癸酉（1333）科，取士百人，“左、右榜各三人，皆赐进士及第，余赐出身有差。科举取士，于斯为盛”。
但是科举恢复后，进展并不顺利，英宗即位时，出现了一些周折；泰定即位时，几乎又被停废。“周旋扶护而潜弥之，一、二人是赖。盖设科以来，列圣首诏。必有因而摇动者”。到元顺帝元统三年（十一月改至元，1335）十一月，艰难推行的科举还是被权臣伯颜所废。