Qaraqoyunlu hökmdarları həyatlarının çox hisəsini müharibələrdə keçirsələr də elmə və sənətə önəm vermişlər. Qaraqoyunlulardan əvvəl bir müddət Cəlairilərin və Teymuri canişinlərin mərkəzi olan Təbrizdə çoxlu sənətkarlar, şairlər və alimlər fəaliyyət göstərirdi. Qara Yusif bütün düşmənlərinə qalib gəldikdən sonra sənətkarların, şair və alimlərin Təbrizdən ayrılmaması üçün onlara şərait yaratdı və onlar fəaliyyətlərini yenidən davam etdirdilər.
Qaraqoyunlu hökmdarları memarlıq sahəsinə diqqət yetiridilər, onların Təbrizdə və başqa ərazilərdə tikdirdikləri memarlıq obyektləri indi də qalmaqdadır. Bunlardan Cahan şahın Təbrizdə inşa etdirdiyi Göy məscid, Cahan şahın həyat yoldaşı Bəyim xatunun mədrəsə və imarəti, Vandakı Ulu məscid, İsfahandakı Cümə məscidi Qaraqoyunluların dini memarlığının ən gözəl örnəkləridir. İrəvan yaxınlığında tikilmiş Pir Hüseyn türbəsi də Qaraqoyunlu memarlığının incilərindəndir. Qaraqoyunlu əmirlərinin sərdabəsi üzərində ucaldılan türbənin hündürlüyü 12 metrdir. Türbəni yuxarıdan kəmərvari əhatə edən 22 metr uzunluğunda ərəbdilli kitabədə Çuxursəəd vilayətinin Saatlu türk tayfasından olan əmirləri göstərilib. Kitabədə yazılıb :"Bu günbəzli müqəddəs sərdabə böyük hökmdar Pirbudaq xanın və noyon Yusifin padşahlığında Əmir Səədin oğlu Pir Hüseynin əmri ilə hicri 816–cı il rəcəb ayının 15–də (miladi 1413 – cü il, 11 oktyabr) tikilmişdir.”
Cahan şah dövrü Qara Yusifdən sonra Qaraqoyunluların siyasi və mədəni cəhətdən ən güclü dövlərindən biridir. Cahan şahın 1452-53-cü illərdə Teymurilərin böyük mədəniyyət mərkəzlərindən olan İsfahan və Şirazı işğal etməsi, Qaraqoyunlu mədəniyyətinin inkişafına böyük təkan verdi. Cahan şah "Həqiqi" ləqəbi ilə Azərbaycan türkcəsi və fars dilində şeirlər yazmışdır. Cahan şah dövrün tanınmış şairlərindən olan Əbdürrəhman Cami ilə məktublaşmışdır. Onun dövründə tanınmış alimlər Göy məsciddə dərs verirdilər. Məşhur İslam alimi Cəlaləddin əd-Dəvvani burada dərs vermiş və Risale-yi Zəvra, Şəvakülül xurc əsərlərini əsərlərini yazmışdı. Şeyx Şücaəddin ibn Kəmaləddin Kirmani özünün 1462-ci ildə tamamladığ Gülşən-i Raz və Hədiqətül Maarif əsiərini Cahan şaha həsr etmişdir. Şair Mövlanə Tusi Cahan şahın oğlu Şahbudağın srayında xidmət edirdi.
Cahan şahın oğlu Pibudaq da elm və sənətə böyük önəm vermişdi. O Bağdad və Şirazda canişin olarkən məşhur alimləri və sənətkarları bir yerə toplamış və himayə etmişdi. Pirbudağın dəstəyi ilə Nizaminin Xəmsəsi, Hacı Kirmaninin Xəmsəsi, İsxtəxrinin Məsalik vəl-Məmalik və bunlar kimi başqa əsərlərin üzü köcürülmüşdür.
Şirvanşahlar dövrü Azərbaycan memarlığının ən dəyərli nümunələrindən biri şirvanşahların Bakı iqamətgahı olan Şirvanşahlar sarayıdır. Kompleksə Şirvanşahlar sarayı, Divanxana, Keykubad məscidi, Şirvanşahlar türbəsi, Şah məscidi, Səyid Yəhya Bakuvi türbəsi, Murad darvazası, Saray hamamı və ovdan daxildir.
Azərbaycanda əlyazması kitabı, bütün müsəlman Şərqində olduğu kimi, tam bir sıra sənətkarın əməyi ilə yaradılan əsl bədii sənət əsəri idi. Əlyazma kitabının kağızı xüsusi üsulla hazırlanır və cilalanırdı. Sonra mahir xəttatlar hüsnxətlə əlyazmasının mətnini köçürürdülər. Teymurilər sülaləsinin Min Sülaləsi ilə ticari əlaqələrə girməsindən sonra Çindən keyfiyyətli kağızlar gətirilməyə başlandı, həmin dövrdə Şirvanşahlar dövlətində də əlyazma sənəti inkişaf etmişdi. Belə ki, Kamal Xocəndinin "Divan"ı 1468-ci ilin oktyabrda Fərrux Yasarın saray rəssamı Şərəf əl-Din Hüseyn Sultani tərəfindən Şamaxıda yenidən qələmə alınmış, 1468-ci ildəki bir divan kitabının girişində isə Fərrux Yasarın özü rəsm edilmişdir.
Ağqoyunlu hökmdarları elmə və incəsənətə hamilik etmişlər. Uzun Həsən dövrünün ən qabaqcıl alimlərini öz sarayına toplamışdı. Hökmdarın şəxsi kitabxanasında 60-a qədər alim çalışırdı. Xəttatlıq (kalliqrafiya) və miniatür rəssamlığı bu dövrün Azərbaycan mədəni həyatının diqqəti cəlb edən sahələrindən olmuşdur. Ağqoyunlu hökmdarlarının saray kitabxanalarında elmi, bədii, fəlsəfi, dini, tarixi məzmunlu əsərlərin üzü köçürülür, əlyazmalarına miniatürlər çəkilirdi. Şair Hidayətin "Divan"ının əlyazmasına çəkilmiş 4 miniatür təsvir Sultan Xəlil tərəfindən 1478-ci ildə tərtib olunmuşdu. Bu əlyazma nüsxəsi Azərbaycan türkcəsindədir. Bu dövrdə Azərbaycanın müxtəlif şəhərlərində Mirəli Təbrizi, Mirabdulla Təbrizi, Süleyman Əli Yaqubi, Nizaməddin Əli Ərdəbili, Cəfər Təbrizi, Əzhər Təbrizi, Əbdürrəhim əl-Yaqubi kimi mahir xəttatlar fəaliyyət göstərmişlər. Fəzlullah ibn Rüzbəhan Xünci 1487-ci ildə Təbrizə gəlmişsarayına gəlmiş və Ağqoyunlu dövlətinin tarixini yazmağa başlamışdı.
Elm və mədəniyyətin hamisi kimi tanınan Ağqoyunlu hökmdarı Sultan Yaqub özü də Azərbaycan türkcəsində şeirlər yazırdı. 1483-cü ildə o, Təbrizdə “Xoşt behişt” sarayı inşa etmişdir. Saray kompleksi tərkibində 1000 çarpayılıq xəstəxana və saray həkimlərinin düzəltdikləri dərmanların satıldığı əczaxana mövcud idi. Yaqubun dövründə ölkənin iri şəhərlərində yoxsullara gündəlik yemək və gecələmək üçün yer verilən iri mərkəzlər açılmışdır (Təbrizdə dörd belə mərkəz mövcud idi). Yaqubun sifarişi ilə 1481-ci ildə dahi Azərbaycan şairi Nizami Gəncəvinin “Xəmsə” əsərinə miniatürlər çəkilmişdir.
Sultan Yaqubun fəaliyyəti tarixçi Fəzlullah ibn Rüzbəxan Xunəcinin (XV əsr) “Tarixi aləm-arayi əmini” əsərində əks olunmuşdur. XV əsr Azərbaycan şairi Xətai Təbrizi özünün Azərbaycan dilində yazdığı “Yusif və Züleyxa” poemasını Sultan Yaquba həsr etmişdir.