Особый этап в развитии древнегреческой культуры представляет эллинизм (323—30 гг. до н. э.) — эпоха распространения греческой культуры на всей территории державы Александра Македонского. Взаимное обогащение греческой и местных культур способствовало созданию единой эллинистической культуры, сохранившейся после распада империи на ряд самостоятельных государств (Птолемеевский Египет, государство Селевкидов, Пергамское царство, Бактрия, Понтийское царство и др.).

В это время получают развитие научные знания. Архимед (ок. 287—212 до н. э.) разработал предвосхитившие интегральное исчисление методы нахождения площадей, поверхностей и объемов различных фигур и тел, в основополагающих трудах по статике и гидростатике (закон Архимеда) дал образцы применения математики в естествознании и технике. Он — автор многих изобретений (архимедов винт, определение состава сплавов взвешиванием в воде, системы для поднятия больших тяжестей, военные метательные машины и др.), организатор инженерной обороны Сиракуз против римлян.

Строительство новых городов, развитие мореплавания, военной техники способствовали подъему наук - математики, механики, астрономии, географии. Евклид (ок. 365—300 до н. э.) заложил основы античной математики, элементарной геометрии, теории чисел, общей теории отношений и метода определения площадей и объемов, включавшего элементы теории пределов, оказал огромное влияние на развитие математики. Ему принадлежат работы по астрономии, оптике и пифагорейской теории музыки.

Аристарх Самосский (ок. 320—250 до н. э.) доказал вращение Земли вокруг оси и ее движение вокруг Солнца; Гиппарх Александрийский (190—125 до н. э.) установил точную длину солнечного года и вычислил расстояние от Земли до Луны и Солнца; Герон Александрийский (I в. до н. э.) создал прообраз паровой турбины. Герофил (рубеж IV—III вв. до н. э.) и Эрасистрат (ок. 300 до н. э.) открыли нервную систему, выяснили значение пульса, сделали шаг вперед в изучении мозга и сердца.

Развитие научных званий требовало систематизации н хранения накопленной информации. В ряде городов создаются библиотеки, самые знаменитые из них — в Александрии и Пергаме. Александрия, основанная в 331 году до н. э. Александром Македонским, стала центром научной и духовной жизни Средиземноморья благодаря великолепной библиотеке и работавшим в ней ученым. Александрийская библиотека, крупнейшее в древности собрание рукописных книг, была основана в III веке до н. э. Птолемеем II и благодаря деятельности ее сотрудников, работавших при постоянной поддержке династии Птолемеев, содержала около миллиона папирусных свитков. Все ее рукописи были систематизированы, а особый отдел занимался переводом на греческий язык важнейших сочинений авторов из разных стран.

Библиотека входила в состав расположенного рядом Мусейона (греч. museion — храм муз), представлявшего собой совокупность научных»учебных учреждений, один из главных центров науки и культуры древности. Здесь находились различные кабинеты; коллекции, аудитории, а также бесплатное жилье для ученых. В Александрийском музее известнейшие ученые занимались филологией, астрономией, математикой, ботаникой, медициной, зоологией и другими науками. Грек Эратосфен (ок. 202 до н.э.) открыл здесь способ измерения окружности Земли по длине тени в период летнего солнцестояния. Именно здесь Евклид создал свой главный труд — «Элементы».

Постепенно Александрия превратилась из столицы птолемеевского Египта в центр всей эллинистической культуры,

В эпоху эллинизма развивается новая отрасль знания, практически отсутствовавшая в классическую эпоху, — филология: грамматика, критика текста, литературная критика и проч. Наибольшее значение имела александрийская школа, главной заслугой которой является критическая обработка текста и комментирование классических произведений греческой литературы: Гомера, трагиков, Аристофана и др. Литература эпохи эллинизма хотя и становится более разнообразной, значительно уступает классической. Эпос, трагедия продолжают существовать, но становятся более рассудочными, на первом плане — эрудиция, изысканность и виртуозность слога. Продолжает развиваться реалистическая бытовая комедия, прекрасно представленная творчеством афинянина Менандра, (342/351 — 293/290 до н. э.). Сюжеты его остроумных комедий строятся на бытовых интригах. Широкое распространение получают короткие драматические сцены из жизни обычных горожан — мимы.

Выдающимися философскими школами считаются эпикурейство и стоицизм. Эпикур (341—270 до н. э.) утверждал, что целью человека должно быть личное блаженство. Девиз Эпикура —живи уединенно. Цель жизни — отсутствие страданий, здоровье тела и состояние безмятежности духа (атараксия); познание природы освобождает от страха смерти, суеверий и религии вообще. Другой эллинистический философ, Зенон из Китиона (ок. 335 — ок. 262 до н. э,), явился основателем школы стоицизма, считавшей идеалом добродетели независимость желаний и поступков от чувств. Высшей нормой поведения являются апатия, бесстрастие. Зенон известен нам меньше, чем его поздние последователи — знаменитые римские философы Сенека, Эпиктет, Марк Аврелий. В этике стоицизм близок киникам, не разделяя их презрительного отношения к культуре; мудрец должен следовать бесстрастию и любить свой рок. Все люди— граждане космоса как мирового государства; стоицизм уравнивал перед лицом мирового закона всех людей: свободных и рабов, греков и варваров, мужчин и женщин. Этика стоицизма пользовалась большим влиянием в средние века и в эпоху Возрождения.

Одним из величайших художников античности считали Апеллеса (2-я пол. IV в. до н. э.), достигшего совершенства в использовании эффектов светотени и графической перспективы. Характерные черты скульптуры того времени — интерес к личности человека и его внутреннему миру. Активно развивается жанровое направление, появляются новые школы — в Пергаме, на Родосе, в Александрии. В период поздней античности созданы всемирно известные рельефы пергамского алтаря Зевса, скульптуры Венеры Мелосской и Ники Самофракийской, скульптурная группа «Лаокоон». Одним из семи чудес света считался не дошедший до нас Колосс Родосский — бронзовая статуя бога солнца Гелиоса, достигавшая в высоту 37 м.