說到百泉的厚重文化，歷代延續的百泉書院是重要的組成部分。據歷史記載，早在五代末年，百泉就建立了第一所私立書院，拿現今的話說屬於社會力量辦學的性質，名字叫「太極書院」主講人是誰現在已無從考證，只知書院的辦學宗旨和教學內容是以易學為主。北宋初年，中國漸漸顯露出太平氣象，許多文人士子的思想發生了變化，希望「顯身揚名，居官從政」，紛紛要求就學讀書，太極書院」由於基礎較好，這時開始「大顯身手」，到了北宋中葉，「太極書院」已經成為全國有名的書院，根本原因是一代著名理學家、名師巨儒祁雍常年在此講學時間，「太極書院」高朋滿廑，從師者絡繹不絕，名聲大振。
金朝時，「太極書院」遭到破壞，在這裡就讀的學生紛紛南遷，依附於江南各地的書院。到了元代，「太極書院」在原址上恢復重修。因為一些漢族儒士長期的反元情緒，使得書院沒有大的發展。隨後，當時著名的學者姚樞、許衡，趙復等來這裡講學，使「太極書院」重振雄風，並始終保持著北宋時遺留的自由講學的風氣。元代的「太極書院」講學內容以理學為主，程朱理學在書院教育中的地位甚至超過了南宋，因此，培養出一批程朱學說的大家明萬曆十二年（公元1584年），「太極書院」改名為百泉書院。
到了清朝，公元1750年，乾隆皇帝遊百泉，書院被改建成供他居住的「萬壽行宮」，百泉書院才停止講學。1826年，輝縣知縣周際華，這個封建時期的地方官為了能讓百泉書院發揚光大，捐出自己的俸銀在輝縣城內購房百間，恢復講學，仍命名為百泉書院。這些建築至今仍保存在輝縣市城區的書院街上張有新局長指著毗鄰百泉湖東岸的一排建築對記者說：「那就是百泉書院的原址，規模大著呢！這裡如今是河南省幹部療養院和輝縣市腫瘤醫院。」張有新說，歷史上的百泉書院很有特色，首先是院址的選擇上與一般的書院不同，官學大多設在京都或城市，而百泉書院卻選擇了風景秀麗的百泉湖畔，這絕不是偶然的。
書院的前身是「太極書院」，講學的內容主要是《易經》，易學是極重視天人關係的，因此，「太極書院」在院址的選擇上強調天人合一，把自然環境作為教育的一種手段，注重大自然對學生的影響和薰陶。再者百泉書院藏書豐富，在當時是名副其實的文化中心。宋代時印刷術進步很快，刊刻圖書質量高、數量多，無形中促進了書院藏書事業的發展。百泉書院作為當時的最高學府，很多學生都有自己的著作。為了鼓勵學生積極從事學術研究，提高教學水平，書院建有刻印機構，因此書院裡藏書刻書盛行，保存了許多珍貴的文獻典籍，這種風氣一直保持到清末。直到今天，輝縣市的博物館裡還保存著百泉書院的藏書1萬多冊，以及清代學者孫奇逢的刻印書版數千塊。
另外，百泉書院還有一個特點：在這裡讀書的學生可以自由流動，不受地域、學派的限制。書院採取「門戶開放」的教學原則，來者不拒，走者不留。當時各書院的主進邵雍、一程、司馬光、張載等人的政治主張不同，學術見解不同，學派不同，因此他們規定學生可以自由選擇書院而不必放棄自己信仰的學派。這種開放性的教學方式十分有利於學術交流和教育事業的發展。
百泉書院從五代末年創辦到清代，歷時近千年，從宋代開始，又數度成為中原地區理學研究的核心，在中國教育史上佔有獨特的地位。