廖世承无论在解放前还是在解放后，始终如一地重视对学生的基础理论、基本知识和基本技能教学和训练。早在1922年，廖世承曾指出：“盖基本知识，最为重要，基本知识缺乏，将来习职业、习师范、升大学，均不能有高深之造诣，为社会谋幸福。”他认为，儿童获得经验和知识的途径，大概有三条：观察或实习、阅读、听讲，三者当并重，不可偏废。他在光华附中时，多次指出，应使青年多操作、多用手、多用脑，而现时学生在课室内耳用得最多，口眼用得很少，手可以说是用得最少了。常听人说“双手万能”，学生进中学后，即变成双手无能了。新中国成立后，他一再强调，学生知识面太狭窄，会妨碍独立思考；要独立思考，必须有广博的基础知识。他要求教师把“三基”传授给学生，并要年年搞检查。
廖世承对学生的体育极为重视，在光华附中大力开展体育活动，并提出“体育主旨，原在提高全体学生之健康程度，不在训练少数选手，……特注全力于一般身体孱弱，运动兴趣不强之学生，由体育教师伴同练习，指导方法，矫正姿势。”由于他的倡导和组织，光华附中学生的体育水平在全市中学中名列前茅。在创办国立师范学院时，他提出了“体育第一、德育第二、智育第三之口号”。他说：“体格好了，不特作事效率增加，并且疾病减少，性气和平，生活也感到无穷乐趣。所以，学生在校，对早操、军操、课外活动等项应特别注意，不要敷衍了事。”
教员为学校之命脉
廖世承在办教育过程中，十分重视师资质量和作用，认为“教员为学校之命脉”。
廖世承在《我国中等学校教师的概况》一文写道：“一个学校最后的成功，就靠着教师。无论宗旨怎样明定，课程怎样有统系，训育怎样研究有素，校内怎样良善，要是教师不得人，成功还没有把握。所以现今的中等学校学生，不单是要择校，并且要择师。”依照这个思想，他在办学校时，千方百计聘良师任教，使学校成为有水平、有知名度的学校，教育质量在同类学校中名列前茅。
廖世承通过办学实践，认为理想的教师，第一，有专门的知识，肯继续研究。第二，对于职务有清切的认识，并有浓厚的兴趣。知道教师的使命，不在教书，在教育整个的青年，不在追求物质的报酬，在得到精神上的快乐。第三，对于民族的复兴，具有坚定的信念。教师应随时随地激发青年的爱国热诚，矫正青年的错误观念，青年行为上有缺憾，需反躬自省，检讨原因。第四，对于同事需和衷共济，对于校长须一心爱戴。
廖世承认为，教师是非常专门的职业，不单是要知识好、方法好，而且要有事业道德——有责任心、忍耐性、仁爱心、真诚、坦白、乐观、谦虚、公正诸美德，这样的教师使学生自动感化于无形。具体地说：教师要了解学生的天性，生长的规律，社会的需要，要有应付学生的技能，要培养学生的品性，促进学生的健康，教师自身须有崇高的理想，才能实践已生的条件，树立一个好榜样。教育者应自从为一个科学的公务员，对人对事均抱一种客观的态度。对于公众的幸福和人类的进步，有远大的理想，不会因别人的误会或轻视而失望愤怒。教育者应把自己看作一个队的队员，大家为了一个共同的目标——为队的成功计，各个队员必须牺牲个人的意见和便利而促进队的精神。教育者应有坦白的胸襟，持心如冰，虚怀若谷。教育者还应有学不厌、诲不倦的精神，能接受新的观念，欢迎别人善于批评。教育者最难得的服务精神——喜爱儿童、喜爱青年，愿意为他们贡献一生。
廖世承认为，教师的作用，一是鼓励、引导学生学习，得到真的学习结果，能应用于实际生活；二是培植学生的理想，增进学生的品性，提高学生的能力，具有健全的人格；三是转移学校和社会的风气，推进社会文明；四是为民众服务，为提高民智、普及文化作出贡献。
科学化管理
廖世承不仅一边教学、一边研究，还长期担任学校负责人。他运用科学方法管理学校，其管理思想体现在办学实践及规章制度之中。
廖世承每办一所学校，首先建立管理规范，确立良好学校秩序。为此，他学习外国管理学校的经验和方法，结合中国学校实际，创立我国自己的管理制度和方法。早在东大附中时，他就曾写过《中学校长度量自己成绩的标准》、《中学教师自省自强的标准》充分反映了他的管理思想。尤其是《施行新学制后的东大附中》一书，对学校行政管理、教学管理、学生管理、考试管理等，进行了较全面的实验和研究，“以事实为主，问及理论”，使学校管理很有特色。在光华大学附中时，他每年都将学校管理及设施和规章制度列入年度报告之中。这样，使学校管理有章可循，而且规范化。
学校管理中教师是主体，因此对教师必须严格要求。他要求教师须小心研究和密切观察学生的本性，不可藐视或抹杀学生的信仰、爱好和兴趣；用冷静及同情的态度解决学生的困难，比躁急有效得多；教师要知道学习的原则、青年的心理，既要帮助学生破除坏习惯，更要重视新习惯的建立；要牢记教育宗旨，执行原则是达到教育目的一种手段，但不能违背教育宗旨；要信任学生的能力和好意，并要使学生了解学校要求的意义并感到兴趣；教师应明白，学校不是贩卖知识的场所，自己不是贩卖知识的雇员，真实的教育，在师生间人格上的磨砺。
廖世承认为对学生应该严格要求与管理。他主要从四个方面进行了管理：第一，破除欺骗习惯。廖世承在光华附中期间，认为对学生管理最主要之点：“破除欺骗习惯”。诚实为各种德性之母，人面无信，何事不可为？本校对学生欺骗行为，绝不假借，考试舞弊，一经查出，立即除名，六年来从未稍事宽容。第二，严查私自出校。本校于学生外宿，检查特严。每晚点名，如发现未经请假核准而私自出外者，重则除名，轻者记过或剥夺相当权利。第三，取缔任意缺课。学生未经准假，每缺席一堂，则记小过一次，并告家长，即交相督促。第四，规定穿着制服。本校规定学生在校，一律须穿制服。惟在严寒期，得穿便服。
廖世承在光华附中，除管理外，还采取一些积极措施，如推定各组导师，指导学生课余生活；成立各组组会，在导师指导下自己管理自己，积极组织开展课外活动，学生均得自由参加；厉行早操，一在锻炼身体，二在养成早起之习惯；举行个体及团体谈话；编辑刊物；举行师生联谊会；奖励学行等等。
廖世承教育思想还表现出强烈的爱国主义和亲民精神。当日本军国主义侵略中国，国难来临时，有些人认为没有办法，只有坐以待毙，廖世承表示坚决反对，他认为，只有抵抗才有出路，应作抗日的健全分子，牺牲小我，为民族争光荣。他还对外货充斥国内市场、国货不能畅销深感不安，提出只有改良国货，推广国货和关税自主是救时良药。他常对学生说，一个民旅要树立坚强的信念，齐心协力保国建国，争取生存和发展。一个人要“有气节、有风骨，能见利思义，见危授命”，才有高尚的行为。
廖世承在1929年《教育与职业》中指出，中国以农立国，农民占全国人口中最多数，农村教育的重要，差不多人人知道了。可是向来谈教育办教育的，对于农村教育，明知其重要，但往往都向城市中讨生活，很少躬亲陇亩，服务乡村，与农民子弟为伍，认定农村教育为终身职业的。惟其服务农村的廖若晨星，所以中国办学数十年，而农村教育依然不很发达，这是十分可惜的。于是，1938年他受命创办国立师范学院，不顾妻子、儿子在上海沦陷区的安危，只身赴祖国西南乡村办学校，决心为民族培养人才。他在《师范教育与抗战理国》一文中写道：住在都市里的人们，时常喊“深入民间”，他们能到这样的伙铺上“深入”一下，才了解民间的生活。在后方跑，最使我感觉不安的，就是知识阶级与民众的生活隔得太远。享受愈富厚，隔离愈疏远，几成公例。我们所享受的，是他们的血汗，但是他们享受到我们什么呢？教育界人士应该深深地忏悔，以前学校的门关得太紧了，以致对于民力的伟大，民生的痛苦，没有深切的了解。关了门办学，不能称为学校，只能称为修道院。我们要的是学校，不是修道院。我们要把全国修道院的门打开了，变成民众的学校。他在湖南蓝田办国立师范时，另设民众教育馆一所，民众学校五所，每年救济失学儿童及成人千人以上。他还为湘、赣、粤、桂、黔五省设立了小学在职教员进修班。