İnsan büyümesi ve gelişimi birçok düzeyde gerçekleşir ve bilişsel gelişim, bireyin yaşadığı zihinsel ve entelektüel olarak yaşadığı süreçleri kapsar. Ergenlikte bilişsel gelişim üzerine görüşler bölgelere göre değişebilir, bazı bölgelerde ergenlik adı verilen geçişli bir büyüme dönemi bile tanınmaz. Tartışma amaçları için, ergenlik kabaca 12 ila 18 yaşları arasındaki süre olarak kabul edilecektir. Ergenlikte bilişsel gelişimde ana odak alanlarından biri soyut muhakemenin yükselişidir: gelişimin somut bir aşamasından, gelişimin resmi bir operasyon aşamasına doğru bir ilerleme. Diğer bilişsel gelişim yolları, merkezciliğin azaltılmasını ve öz kimlik arayışını içerir.
En ünlü bilişsel gelişim teorilerinden biri Jean Piaget tarafından ortaya atılmıştır. Bu çocuk psikoloğu, çocukluktan ergenliğe kadar entelektüel gelişimin dört aşamasını tanımladı. Somut ve resmi operasyonel olan son iki aşama, ergenlikte bilişsel gelişim ile ilgilidir. Erken ergenliğin somut kısmında, çocuk soyut terimlerle düşünebilir ve ne görüldüğü ve yaşandığı ile ilgili fikirleri sorgulayabilir, oysa kendisinden önce yalnızca duyularla doğrudan yaşanabilecekler açısından düşünür. Örgün operasyonel aşamada - ergenlerin ve hatta yetişkinlerin sonunda ulaşamayacakları - soyut akıl yürütme ve hayal gücü, kolayca görünmeyen kavramlar ve fikirlere ya da bireyin felsefi sorular gibi ortak bilgisinin bir parçasına uzanır.
Ergenlikte bilişsel gelişimin bir diğer ana bileşeni, ergenin kendini dünya ile ilgili olarak nasıl gördüğünün evrimidir. Bireyler ergenliğe başladığında, çoğu zaman yanlarında çocukluğun bencilliğini taşırlar. Başka bir deyişle, erken ergen, çok merkezlidir ve bilgilerin kendisini kişisel olarak nasıl etkilediğine dair bir lens aracılığıyla çoğu etkileşimi ve fikri filtreler. Ergen yetişkinliğe doğru ilerledikçe, düşünce ve eylemlerin diğerleri üzerindeki etkisini büyük ölçüde düşünen bir dünya görüşüne tam bir dönüşüme uğrayabilir. Çoğu ergen, bu özelliğin çoğunu elinde bulundursalar bile, tam merkezciliğin dışında bir hareket yaşayacaktır.
Eşzamanlı fiziksel, psikososyal ve duygusal gelişim, ergenlikte bilişsel gelişim aşamalarını da etkileyecektir. Hormonal değişikliklerin beyin gelişimi üzerinde etkisi olabilir, duygusal patlamalar ve geleneksel fikirlerin sorgulanması, özellikle de bu fikirler ebeveynlerden veya diğer otorite figürlerinden geliyorsa. Ebeveyn etkisinden uzaklaştıklarında, birçok ergen geçerlilik için akranlarına yönelir, böylece ergenin sosyal çevresi genellikle fikir ve inançları şekillendirmede büyük bir rol oynar. Psikolog Erik Erikson, gelişimin ergenlik aşamasını, bireyin yeni deneyimler denediği ve bağımsız ve gerçek bir yetişkin kimliği arayışında farklı tutumlar aldığı, istikrarsız bir kimlik dönemi ve rol karmaşası dönemi olarak nitelendirdi.
