В 1770 г. Фридрих Великий назначил его министром юстиции, затем в его заведование перешли также народное просвещение и духовные дела. Свои взгляды на задачи народного образования он развил во вступительной речи при приёме в Академию наук в 1776 г. По его словам, главная задача образования — сделать человека лучшим гражданином. В основе образования должно лежать учение Христа.
Цедлиц разделил начальные учебные заведения на народные школы в деревнях и бюргерские школы в городах, рядом с которыми должны были стоять гимназии. Он сохранил ту постановку народных школ, которая дана была им уставом 1763 г., но весьма значительно увеличил их число; при нём народное образование в Пруссии стало доступным для всех, чем было подготовлено введение обязательного обучения (относящееся к 1819 г.). Для народных школ не хватало учителей, несмотря на то, что Цедлиц основал довольно много учительских семинарий; между тем школьный бюджет был очень ограничен и не допускал больших трат. Вследствие этого Цедлиц замещал учительские места солдатами, инвалидами, с жалованьем от 10 до 30 талеров в год, хотя и сознавал малую их пригодность для учительского дела. Бюргерские школы в городах имели более обширную программу и лучших учителей, чем народные школы.
В гимназическом преподавании Цедлиц был безусловным сторонником классицизма и в частности греческого языка, который он сам изучил, только став министром. Преподавание греческого языка, ранее ведшееся преимущественно по Новому Завету, было им направлено к изучению классиков. Он ввёл в гимназиях обращение к ученикам на «вы» и старался сократить применение наказаний. В 1779 г., во время процесса Арнольда, высказался решительно против короля и отказался наложить наказание на судей, произнесших несправедливый, по мнению короля, приговор. Вследствие этого он некоторое время был в немилости. Тем не менее в общем Цедлиц был министром, вполне подходившим к Фридриху Великому; этому содействовало и его свободомыслие в философских вопросах (он был последователем Канта). С Фридрихом-Вильгельмом II (с 1786 г.) ему стало труднее ладить. В 1788 г. он должен был отказаться от заведования народным просвещением, а в следующем году — совершенно выйти в отставку.
