洛杉磯的大學有加州理工學院，加州大學洛杉磯分校和南加州大學等大學，加州理工學院位于帕薩迪納市，距離洛杉磯市中心只有20分鐘的車程。加州理工學院在國際上被認為是世界上學習科學和工程最好的地方之一，并經常被評為世界上最好的大學。

這所大學是由一位天文學家、一位物理學家和一位化學家于1891年創辦的。設有生物與生物工程6個學院，24個專業，6個輔修專業和研究生課程；化學與化學工程；工程及應用科學；地質和行星科學；人文社會科學；物理，數學和天文學。盡管對一所總共只有2000多名學生的大學來說，這個數字不算大，但它的教職員工和校友已經獲得了34個諾貝爾獎。

學生與老師的接觸很多，因此學生也可以從中受益，每名老師只有3名學生。加州理工學院處于一系列令人興奮的科學前沿的前沿。NASA的噴氣推進實驗室由加州理工學院管理，并向太陽系發射探測器，探索其行星。2016年，加州理工學院的LIGO激光干涉儀引力波觀測站成為第一個觀測引力波的觀測站。

加州大學洛杉磯分校是另一所頂尖的洛杉磯大學，經常位列美國前20名。它以其開拓性而自豪。1969年，當阿帕網第一次從校園傳輸到斯坦福大學位于舊金山的門洛帕克時，這所大學成為了互聯網的誕生地。

該校有超過125個專業和80個副修專業，最受歡迎的領域是商業經濟學、生物學、心理學、政治學、經濟學和心理生物學。本科學院包括文理學院、藝術與建筑學院、戲劇、電影與電視學院、亨利·塞繆爾利工程與應用科學學院和護理學院。另有7所研究生院和4所研究生健康院。加州大學洛杉磯分校位于洛杉磯西部，靠近著名的貝萊爾區和貝弗利山莊。超過1000家俱樂部在加州大學洛杉磯分校運營，從亞美尼亞舞蹈到迪斯尼，從魔術到水球。該校的運動隊伍被稱為棕熊隊，是美國領先的學生體育協會之一，該校獲得全國大學生體育協會錦標賽冠軍比美國其他的大學都要多。加州大學洛杉磯分校有數十名著名校友，但其中最著名的包括導演弗朗西斯·福特·科波拉、哲學家希拉里·普特南和演員倫納德·尼莫伊。該校的七名校友獲得了諾貝爾獎。