Министром Иван Делянов был назначен 16 марта 1882 года вновь по прямой протекции Д. А. Толстого (тогда ещё не занявшего пост министра внутренних дел), а также при активной поддержке Константина Победоносцева и Михаила Каткова. В связи с назначением министром народного просвещения, Делянов покинул управление Публичной библиотекой. Чтобы отметить его особые заслуги, совет библиотеки попросил Делянова принять звание почётного члена Совета Публичной библиотеки. В 1883 году по соизволению императора Александра III на средства сотрудников библиотеки в XIV зале, в котором находились исторические сочинения (ныне читальный зал общественно-политической литературы) был вывешен портрет Делянова работы художника Н. Т. Богацкого.

Деятельность Делянова на посту министра народного просвещения отнюдь не была однозначной. С одной стороны, при нём было обращено особое внимание на техническое и промышленное образование: открыт Харьковский технологический ин-т и Томский университет, в целом ряде городов открыты средние и нижние технические и промышленные училища, пересмотрены учебные планы классических гимназий, где за счёт древних языков было значительно расширено преподавание русского языка.

Убийство императора Александра II 1 марта 1881 года почти немедленно привело к резкому повороту во внутренней политике России в сторону консервативно-охранительного курса, в том числе и в области народного просвещения. Первым делом Делянов передал в ведение Святейшего Синода церковно-приходские школы и младшие школы грамотности, придав таким образом всему начальному образованию церковный характер. В 1884 году новым университетским уставом была также значительно ограничена автономия университетов и других высших учебных заведений, введено назначение для профессоров и государственные экзамены — для студентов. Наконец, при активном участии Делянова в 1887 году был выпущен печально знаменитый «циркуляр о кухаркиных детях», серьёзным образом затруднявший поступление в гимназии и высшие учебные заведения людям низших сословий. В этом циркуляре напрямую предписывалось не принимать в гимназию «детей кучеров, прачек, мелких лавочников». В 1886 Деляновым были закрыты Высшие женские курсы, которые были вновь открыты через три года, но уже с новой, значительно изменённой программой. Также при Делянове была введена строгая процентная норма приема евреев в высшие учебные заведения.

С другой стороны, во второй половине 19-го века значительно выросло количество начальных школ, что привело к заметному увеличению грамотности населения. В значительной мере это произошло благодаря усилиям земств. Но при этом последовательно принимались меры, призванные сделать специальное образование, особенно высшее, достоянием только верхушки общества, привилегированных сословий. Поэтому единой и преемственной системы учебных заведений так и не было создано, а меры Делянова способствовали тому, что эта система была фактически разделена на две половины: низшее всесословное образование, и высшее, условием которого стало окончание курса классической гимназии, что теперь стало доступным только небольшому слою горожан.