Fatih, askeri başarılarla Osmanlı Devleti'ni büyük bir imparatorluğa dönüştürdü. Bilime, tarihe ve felsefeye özel ilgi gösterdi. Türkçe'den başka Arapça, Latince ve Yunanca kitaplardan oluşan özel bir kütüphanesi vardı. "Avni" takma adıyla şiirler yazdı. Şiirleri Fatih Divanı (1944), Fatih'in Şiirleri (1946), Fatih ve Şiirleri (1959) gibi adlar altında basıldı. Bilim adamlarını ve edebiyatçıları destekleyen Fatih, nesir ustası Sinan Paşa ile şair Ahmed Paşa'yı vezirliğe kadar yükseltti. Ünlü matematikçi ve astronomi bilgini Ali Kuşçu'nun İstanbul'a kalmasını sağladı. Fatih, İtalyan ressam Gentile Bellini'yi 1479'da İstanbul'a getirterek resimlerini yaptırdı.

Fatih, Osmanlı Devleti'ne düzenli ve sürekli bir yapı kazandırmak için önemli düzenlemeler yaptı. Yönetim, maliye ve hukuk alanında koyduğu kuralları içeren Fatih Kanunnamesi, sonraki dönemde de yürürlükte kaldı. Bu kanunname, tahta çıkan padişaha devletin geleceği için kardeşlerini öldürme hakkı veriyordu. Fatih'in Osmanlı devlet düzenine ilişkin temel ilkelerin pek çoğu, Tanzimat dönemine kadar geçerliliğini korudu. Fatih'in saltanatı döneminde Osmanlı ülkesinde 500'den fazla mimari yapı yapıldı. Onun adına yapılan en önemli yapı, İstanbul'da bir cami ile medrese, kitaplık, imarethane (Aşevi), darüşşifa (Hastane), hamam, kervansaray gibi birimleri kapsayan Fatih Külliyesi'dir.

Fatih Sultan Mehmed'in tarihteki en önemli yanlarından birisi de eğitime verdiği önem olmuştur. Üniversite anlamında Osmanlı tarihinde ve dünya tarihinde bilinen en eski eğitim kurumlarından olan Sahn-ı Seman'ı kurmuştur. Sahn-i Seman İstanbul'un ilk Türk yükseköğretim kurumudur. Sahn-ı Semân medreseleri Fatih Külliyesi içindeki en yüksek düzeyli medreseler idiler. Sahn-ı Semân'ın eğitim müfredatının hazırlayıcılarından çağın önemli bilim adamı Ali Kuşçu'dur. Medreselerde Ali Kuşçu tarafından düzenlenen bir okutma planının olduğu, hattâ bunun“Kânûnnâme” şeklinde yapıldığı bilinmekle birlikte, ama bugüne kadar incelemesi yapılan Osmanlı arşiv belgeleri arasında ele geçirilememiştir. Bu kanunnamenin aslının 1918 yılında külliyede çıkan yangınla yok olması da olasıdır. Sahn-ı Semân, Kanuni tarafından açılan Süleymaniye medresleri zamanına kadar nakli ve akli bilimlerde öğrenci yetiştirmekteydi. Kanuni devrinde bu medreseler şer'î ilimler ihtisası yapılan medreseler olmuşlar, Süleymaniye medreseleri de aklî ilimlerin ihtisas yeri olmuştur.

Tüm bunların yanı sıra Fatih Sultan Mehmet şair yönüyle de tanınmıştır.