La loi Guizot sur l'enseignement adoptée en 1833 prévoit que chaque commune de plus de 300 habitants entretiendra une école primaire et recrutera un instituteur. La municipalité de Montreuil-en-Touraine se déclare dans l'incapacité financière d'appliquer la loi, la construction d'un presbytère absorbant alors une grande partie du budget communal. Elle refuse également de s'associer à la commune de Saint-Ouen-les-Vignes, dont l'école est jugée trop éloignée pour les enfants et reliée à Montreuil par un chemin en trop mauvais état.

En 1845, la commune sollicite un secours auprès de l'Etat pour la création d'une école et d'un poste d'institutrice. Un terrain est acheté pour la construction d'une mairie-école, qui commence en 1851 et se termine en 1854. Un puits et une pompe sont installés en 1858.

En 1860, l'épouse de l'instituteur dirige les travaux d'aiguilles des jeunes filles.

La classe devient trop petite pour accueillir tous les enfants. En 1877, sur les 78 enfants en âge d'être scolarisés, seuls 40 sont accueillis dans la classe de 30 m. Malgré tout, une bibliothèque scolaire est créée. En 1882, la classe est dédoublée, garçons et filles sont désormais séparés. Un agrandissement est réalisé en 1883.

Durant la Première Guerre mondiale, les deux classes accueillent, en plus des élèves de Montreuil, 3 garçons et 4 filles réfugiés.

Bien que les classes soient mixtes ou géminées au moins depuis 1937, les écoles continuent de s'appeler école de garçons et école de filles. La commune procède à l'acquisition d'un bâtiment pour y installer la cantine scolaire en 1938.

Un nouveau bâtiment est construit en 1957.

Lors de la rentrée de 1974, l'école ne compte plus qu'une seule classe.

En 1996, un regroupement pédagogique intercommunal (RPI) est mis en place avec la commune de Neuillé-le-Lierre.

En 2018, l'école de Montreuil est composée de 3 classes.

Archives en partie pris en vrac dans l'établissement le 18 juin 2018.
Les archives antérieures à 1996 ont été trouvées à la mairie en 2016. Les registres d'appel de 1937 à 1940 et les registres de secours mutuels étaient initialement cotés T 1052.

Sources complémentaires aux Archives départementales :

- T 1182 (cote provisoire, écoles primaires, classement par commune)

- 2O/158 (cotes provisoires, Fonds de la préfecture, Service de l'administration communale)

- 128W137 (Fonds du patrimoine immobilier départemental, bâtiments de l'enseignement)