宋时雕版印刷进入鼎盛时期。在五代奠定的基础上，印刷业有了更进一步的发展，形成官、私、坊刻的庞大网络。宋是承前启后的重要时期，发达昌盛的刻书事业，对后世产生了极其深远的影响。
刻书内容范围更加扩大，不仅刻印儒家经典着作，又遍刻正史、医书、诸子、算书、字书、类书和名家诗文，政府还编印了四部大型类书以及佛、道藏经典。私人刻书以文集最多，坊间刻书则以售卖营利为主，除了刻印经文以外，又另刻有字书、小学等民间所需用及士子应举所需要的读物，品类丰富繁多。
开宝四年（971年）雕印全部的《大藏经》，刻板13万块，印行1076部，5048卷，费时12个春秋。中国最早的小说总集是宋太宗太平兴国年间（976年—983年）的《太平广记》，共有500卷，分92大类。我国的类书之冠是宋太宗时的《太平御览》，共1000卷，分为55门。我国现存最早的剧本是南宋的《东海黄公》。北宋熙宁以后私刻、坊刻蔚然成风。有的私刻书铺有刻工几十人之多。大量的私人刻书坊的产生，有利于知识的传播与积累。宋哲宗时期商人徐戬刻印《夹注华严经》等书，运往朝鲜等地贩卖，获取了丰厚的利润。
先进的印刷术
庆历年间，毕升发明了活字印刷术。尽管活字印刷当时并未得到大规模的运用，但这项技术的发明意义巨大。宋版书讲究质量，雕版细致，字体工整，刀法圆润，纸坚色白，墨色香淡。北京图书馆所存的宋版书，至今还有一股清香味。
毕升与活字印刷
北宋时期的著名科学家沈括，对天文、历法、医药、数学等都有研究。沈括的《梦溪笔谈》记载了大量科技成果与科学发现，如地磁角的发现、摩擦起电现象的记录及讨论了光学问题等。沈括还提出了冲击成陆的观点，此观点的提出比西方早了几个世纪。《梦溪笔谈》被誉为世界上最早的科技百科全书。
沈括与《梦溪笔谈》
沈括《梦溪笔谈》中记有装置指南磁针的四种方法：水浮、指爪、碗唇、缕悬。北宋时期，人们创造了适用于航海的指南针，把航海事业推向了新的时代。那时中国的造船技术是世界上最先进的。宋的商船是当时人们能够想象出的最大的船只，有的有6层桅杆，4层甲板，12张大帆，可以装载1000多人。这些船不仅拥有十分精确的航线图，还拥有能够利用数学与星象以及天然磁石指南针的人。宋帝国成为当时最重要的海上的贸易大国，泉州、明州都是当时最大的海上贸易港口。海上贸易的税收是政府的主要财政来源，占到了一半的财政收入。宋拥有最庞大的帆船舰队和商船队，可以远航至阿拉伯、东非、印度、东南亚和东亚的日本与朝鲜。
指南针的应用
人类史上最早把指南针用于军队行军的是宋，最早使用热兵器的也是宋。北宋初年，政府对制造火药武器非常重视。宋军在攻灭南唐，夺取金陵的战争中就使用了火炮、火药箭。咸平三年（1000年），唐福呈献火箭、火球等新式火药武器，受到宋政府嘉奖。从此，火药成为宋军常备装备。后来北宋政府建立了火药作坊，制造了火药箭、火炮等以燃烧性能为主的武器和霹雳炮、震天雷等爆炸性较强的武器。1044年曾公亮等编著军事著作《武经总要》，记录了三种火药配方及多种火药武器，并配有插图。1161年宋帝国军队里出现了投掷榴弹的弩机。1259年造出了以巨竹为筒，内装火药的突火枪。
掷弹弩机
宋帝国是中国古代数学的最繁盛时期，是中国古代数学的巅峰，涌现出许多杰出的数学家，出现了大批有分量的数学著作。宋帝国时期数学取得了很大成就，代数学发展了汉代方程解法，进入了一个新的境界，不但在解法上解决了很多问题，还提出了高次方程、虚根等问题。西方的方程学在几个世纪之后才出现。
宋朝数学家在方程论上的成就是相当高的，北宋数学家提出“增乘开方法”以后，到13世纪初的南宋时期，又有“天元术”的运用，让代数学有了相当完整的发展系统。
北宋数学家刘益，约在元丰三年（1080年）撰写著作《论古根源》，提出二次方程式的求根法。数学家贾宪在（黃帝九章细草）中，根据开方作法本源图的构造原理，创立了“增乘开方法”，不仅可以开平方和开立方，并可以运用在求任何高次方程式的正根。到了南宋，数学家秦九韶提出更为完备的算法。淳祐七年（1247年），秦九韶在《数书九章》中使用增乘开方法解高次方程式的例子很多。而西方数学家研究三次以上方程式的正根，大约是在19世纪以后。
沈括根据在水利工程、建筑工程和军事工程中计算土方和用料的方法，经过自己的研究，提出了“隙积术”。这是计算长方台形垛积的一种方法，是求积方法的新创造。
沈括之前，已有了计算各种立体体积的方法。但是它们只是把各种立体进行分割和拼合，由直观来证明它们的求积公式。沈括在“隙积术”中讨论了两类体积：一个是积，即实体，一个是隙，即虛隙。所谓“隙积”，是指球面有虛隙的堆积体的体积，如垒起来的瓮、缸、瓦盆之类或一层层筑起来的阶梯土台。
“隙积术”采用分层计算，然后再用级数求和的办法。它以几何的表示法和独特的几何代数变換，来研究高阶等差级数的求和问题，用以求累层堆积的缸之类物体的总和，即高阶等差级数求总和的算法。这在数论的发展史上是十分重要的。
南宋数学家杨辉和元朝数学家朱世傑，更进一步的加以研究，发展成为“垛积术”，解決了更为复杂的高阶等差级数求和问题。
沈括在数学上的另一个重要贡献是“会圆术”。这是我国数学史上第一个求弓形弧长的近似公式。
宋的医学规模及水平较唐代有了大幅度提高，宋帝国还创造了法医学，《洗冤集录》是中国第一部系统的法医学著作，比西方同类专著早了300多年，是世界上最早的法医学专著，对后世法医学影响深远，近代被译为英、法、德等多种文字。医药著作官修的有《开宝本草》、《嘉□本草》等。元丰五年（1082），唐慎微撰《经史证类备急本草》，共收药物1746种，为《唐本草》的一倍。宋徽宗时重加刊正，称《政和本草》，沿用近500年，日本、朝鲜亦曾刊印。
宋慈与《洗冤录集》
医方方面的著作有宋太宗初官修《太平圣惠方》一百卷，收16834方。宋徽宗时审定的《和济局方》，收复方297，是中国由国家颁布的第一部配方手册，不少名方至今沿用。
针灸，宋以前只重视灸法，宋时才重视针法。王惟一（一作惟德）先后铸铜人两具，外刻腧穴名称，他又著《铜人腧穴针灸图经》三卷，标志着针灸学的重大进步。太医局将产科、眼科等单独设科，是医学史上很大的进步。
宋帝国的经济繁荣，对外贸易交流活动活跃，有利于中国的造纸术、印刷术、指南针等先进的技术传播到西方。中国文明各个方面对东西方都有着深远的影响，为西方文艺复兴与文明的发展起到了促进作用。