В 1817 г. по инициативе экзарха архиепископа Феофилакта в Тифлисе была возобновлена работа духовной семинарии, но обучение проводилось на русском языке. По решению Святейшего Синода РПЦ в 1818–1820 гг. в Тифлисе, Гори и Телави для детей духовных лиц были основаны двухклассные окружные школы, где обучение, проходившее на русском языке, было рассчитано на четыре года. В 1820–1840 гг. в Карталино-Кахетинской епархии постепенно были восстановлены церковноприходские одноклассные школы с обучением на грузинском языке. Курс был рассчитан на двух – трёхлетнее обучение; на безвозмездной основе в таких школах представители местного духовенства учили грамоте, грузинскому и русскому языкам, Закону Божию, арифметике, рукоделию и др. Во второй половине XIX в. с целью усовершенствования духовного образования в Карталино-Кахетинской епархии был основан Ученический совет Грузинской епархии. Председателем становился один из викарных епископов Карталино-Кахетинской епархии, членами – представители как духовных учебных заведений Карталино-Кахетинской епархии, так и светской власти. 5 сентября 1866 г. экзарх Грузии архиепископ Евсевий (Ильинский; 1 марта 1858 г. – 8 декабря 1877 г.) открыл в Мцхете, при монастыре Самтавро, Грузинское училище для девиц духовного звания. В 1879 г., при экзархе Грузии архиепископе Иоанникии (Рудневе; 8 декабря 1877 г. – 27 июня 1882 г.), учебное заведение было переведено в Тифлис и преобразовано в женское епархиальное училище, которому экзарх из собственных сбережений пожертвовал 40 тыс. руб. Также архиепископ Иоанникий для помощи бедным ученикам Тифлисской духовной семинарии основал в 1881 г. братство св. апостола Андрея Первозванного. При экзархе Грузии Флавиане (Гродецком; 21 февраля 1898 г. – 10 ноября 1901 г.) женское училище было преобразовано в шестиклассное и в честь экзарха Иоанникия названо Иоанникиевским. Развитию духовного образования служило также Епархиально-миссионерское духовно-просветительское братство, основанное в 1895 г. в Тифлисе экзархом Владимиром (Богоявленским), который пожертвовал братству на оказание финансовой поддержки духовным лицам-миссионерам значительную сумму из личных средств. В Карталино-Кахетинской епархии, так же как в других епархиях Грузинского экзархата, не было центрального духовного печатного издания. В 1864–1868 гг. протоиерей Георгий Хелидзе издавал журнал «Сакартвелос сасулиеро махаробели» («Духовный вестник Грузии») на грузинском и русском языках, в котором наряду с официальными материалами печатались статьи о грузинских святых, церквах и монастырях и др. В 1883–1910 гг. под редакцией Шорапанского благочинного протоиерея Давида Гамбашидзе на грузинском языке издавался журнал «Мцкемси» («Пастырь»), в 1886–1902 гг. – на русском языке. Почти в каждом номере размещались материалы о святынях Карталино-Кахетинской епархии, приводились статистические сведения. В 1891–1906 гг. освещал епархиальные события и публиковал данные по Карталино-Кахетинской епархии официальный печатный орган Грузинского экзархата «Духовный вестник Грузинского Экзархата» (в 1907–1917 гг. – «Вестник Грузинского Экзархата»).