Erzherzog Johann hatte schon in der Jugend öfters auch die Steiermark besucht, deren Naturschätze und Menschen ihn schon früh berührt hatten. Hier machte er sich nun nach 1809 in vielfacher Weise sesshaft und diente dem Herzogtum jenseits aller Politik und ohne Herrschertitel auf seine Weise.
Er hatte schon in den Jahren zuvor reichhaltige Sammlungen zur Natur, besonders der Mineralogie und Botanik, aber auch zu Gewerbe, Landwirtschaft und Industrie angelegt. Im Jahre 1811 schenkte er dem Land seine umfangreichen, wissenschaftlich bearbeiteten Schätze - das heutige Landesmuseum Joanneum war geboren.
Das Joanneum wurde ursprünglich eine naturwissenschaftlich-technische Lehranstalt. Um Vorkenntnisse für das Studium an dieser Art Akademie zu schaffen, wurde 1845 auf Anraten Erzherzog Johanns die Landesoberrealschule (LOR) in Graz ins Leben gerufen.
Ein akademisches Technikstudium gab es bis dahin nur am Wiener Polytechnikum. Um auch für die Steiermark eine technisch-wissenschaftliche Ausbildung anbieten zu können, wurden am Joanneum entsprechende Lehrkanzeln eingerichtet, an denen Vorlesungen und praktische Übungen stattfanden. Daraus entwickelte sich die Grazer Technische Hochschule, die seit 1975 nach ihrem Gründer den Namen Erzherzog-Johann-Universität trägt. Die bedeutendste Landesbibliothek Österreichs entstand ebenfalls im Umfeld des Joanneums.
Weiters regte Erzherzog Johann eine Sammlung von Urkunden und anderen Schriftdenkmälern zur steirischen Landesgeschichte an. Daraus entstand das Steiermärkische Landesarchiv. Zur Weckung eines breiten Interesses für die Landesgeschichte gründete er 1850 den Historischen Verein für Steiermark.
Die bereits im 18. Jahrhundert gegründete, 1787 aber wieder aufgelöste josephinische „Agrikultursozietät" wurde durch Erzherzog Johann 1819 als Steiermärkische Landwirtschaftsgesellschaft erneuert. Sie sollte die Bauern zur Selbsthilfe anspornen. Es ging zum einen um die Übernahme und Kultur zukunftsweisender Nahrungspflanzen, zum anderen um eine Rationalisierung der Anbau- und Erntemethoden.