来到莫斯科后，屠格涅夫便开始了他的学习生活。他先被送进韦登哈麦寄宿学校，在这所学校里呆了大约两年时间。如今人们对屠格涅夫在这所学校的学习生活知之甚少，仅从他后来所写的一部中篇小说《雅科夫·巴辛科夫》里对他这一时期的情况有所了解。在作品所描写的一个地主家的少爷与一个穷苦的孤儿交往并成为朋友的故事中，多少透露出作者当年的一些经历和情怀。1829年，屠格涅夫离开了这所学校，被送进另一所寄宿学校，但也只在这所学校里呆了几个月。这以后他就在家庭教师的指导下学习。
虽说离开了学校，但家中的学习却比学校更为严格和系统，并且难度也更大。父母亲所请的都是优秀的家庭教师，功课也安排得十分全面，教师对学生的要求也很严格。在这样的条件下，屠格涅夫学完了一门又一门的课程：地理、历史、数学、语文、图画。在外语学习方面更为严格，而屠格涅夫在这方面的天分也非常出色，他在12岁时便掌握了法语、德语和英语，特别是在法语学习上成绩显著，能够用法语写作论说文。父母亲对孩子的学习成绩相当满意，唯独对一件事情有些担心，那就是从当时的情况看，孩子对祖国的语言——俄罗斯语的掌握却不尽人意，而这一点却是当时俄罗斯的一种风尚。所以，他们多次告诫孩子要多用自己祖国的语言来写作和写信。屠格涅夫后来在国外一直坚持用纯正流利的俄语来创作，看来和少年时代父母亲在这方面的反复要求是分不开的。
1833年8月4日，还未满15岁的屠格涅夫申请报考莫斯科大学语文系自费生。当时正逢实行新的考试制度，考试科目相当全面，要求也很严格，而且对自学者和私立学校出来的考生要求更加苛刻。当时报考的学生有160多名，录取的名额只有27个。屠格涅夫在这160多名考生中脱颖而出，以优秀的成绩被正式录取。须知当年能考大学就不是易事，而进莫斯科大学对青年人来说是梦寐以求的。我们援引比屠格涅夫早两年进莫斯科大学的、后来也成为著名作家的冈察洛夫回忆录中的一段话来说明这一点：“半个世纪以前，我们年轻人把大学视为圣地，并且是战战兢兢地跨入它的大门的。我说的是……莫斯科大学……在莫斯科，我们的大学不独对我们学生，而且也对他们的家庭乃至整个社会都是圣地。在这所大学里所受的教育比在其他大学里所受的教育更受人器重。莫斯科以自己的大学自豪，她爱自己的学生，视他们为国家未来的栋梁，他们有可能成为伟大的出类拔萃的社会活动家。”这段话绝无任何夸张之处。这只要列举几个当年在这所大学里就读的一些著名的思想家、批评家和作家的姓名就可证明这一点：赫尔岑、别林斯基、斯坦凯维奇、莱蒙托夫、冈察洛夫，自然也包括屠格涅夫，这些在俄罗斯思想史和文学史上光彩夺目的名字无一不是和莫斯科大学相联系的。在思想界产生巨大影响的著名的“斯坦凯维奇哲学小组”也是在这所大学里孕育和诞生的。在某种意义上说，莫斯科大学是俄罗斯思想家和文学家的摇篮。尽管屠格涅夫在这所大学里只学习了一年的时间，但这段生活给了他难以磨灭的印象，并成为他的长篇小说《罗亭》的素材。
1834年夏天，屠格涅夫全家迁居彼得堡，他的兄长尼古拉也进了彼得堡近卫军炮队。为了让他们兄弟俩在一起，父母亲希望他转到彼得堡来学习。这样屠格涅夫就转入了彼得堡大学哲学系语文专业。到彼得堡不久，屠格涅夫的父亲就因中风而去世。
这一年年底，屠格涅夫完成了他最早的诗歌习作——诗剧《斯捷诺》。虽说作者后来羞于提起它，承认它是对拜伦作品的“幼稚而笨拙的模仿”，但它毕竟是屠格涅夫的处女作。
不久，他见到了当时最负盛名的诗人茹科夫斯基。关于这件事，屠格涅夫在回忆录里有生动的描述：“在我们家迁居到彼得堡的那年——当时我16岁，我的母亲突然想让瓦西里·安德烈耶维奇记起她来，便在他的命名日之前绣了个很精美的天鹅绒枕头，派我去把它送给他。我得先自报姓名，说明我是谁的儿子，并献上礼物。可当我走进宏伟的、以前从未见过的宫殿时，当我穿过长长的石廊，登上石级，不断地碰到像石头一样一动不动的卫兵时，当我终于找到了茹科夫斯基的府邸，来到一名身高有三俄尺、穿着所有缝口上都镶有金边、金边上又绣有老鹰的红制服的侍从跟前时，我已是战战兢兢、惶惑不安了，以致当我走进红衣侍从领我去的书房，当诗人本人沉思而又亲切、庄严而又有惊讶的面孔从又长又高的写字台后面直对着我时，我不管怎样使劲，还是说不出一句话来。正像通常所说的，舌头粘在喉咙上了。我羞得浑身发烧，几乎要掉下眼泪来，站在门槛上呆若木鸡，只是用双手托着——就像行洗礼托着一个婴儿一样——那个不幸的枕头，我记得上面绣着一个身穿中世纪服装的少女，肩上还站着一只鹦鹉。大约是我的窘迫在茹科夫斯基善良的心中引起了怜悯之情，他走到我的身边，轻轻地接过我手中的枕头，请我坐下，宽厚地和我说起话来。我终于向他说明了事情的原委，说完后得空就溜之大吉……当时在我看来，茹科夫斯基作为一个诗人，已失去原先的意义，虽说我们的这次会见不是很圆满，但我仍然为这次会见感到高兴。回到家中，我怀着一种特别的感情回想起他的微笑、他的亲切的声音、他的缓慢而优雅的举止。”
在彼得堡大学的两年期间，屠格涅夫最接近的是俄罗斯文学教授普列特尼约夫，他把自己的最初的文学试作《斯捷诺》呈送给这位教授，请他指点，得到的是善意的否定性的批评。后来他把自己写的一些抒情诗送给教授看，在教授的帮助和推荐下，其中有几首发表在《现代人》杂志上。一次，普列特尼约夫教授邀请屠格涅夫参加在他家举行的文学晚会，但屠格涅夫因故迟到了，当屠格涅夫走进普列特尼约夫家的前厅时，碰见一个人正从教授家里走出来，他来不及看清楚这个人的整个模样，只记得他长有一口洁白的牙齿和敏锐的眼睛，当他后来才知道这个人就是他心中崇拜的偶像普希金而他却与他擦肩而过时，他真是追悔莫及。不过这之后，他还亲眼见过普希金一次，那是在诗人去世的前几天，在一个音乐展会上，普希金站在门口，身子靠在门框上，双手交叉着抱住宽阔的胸膛，带着不满的神情环顾左右。可能是上次错过了机会的缘故，这一回面对着心中的偶像，屠格涅夫不由自主地盯着普希金，也许是这种盯着人看的样子引起了普希金的不快，他也向屠格涅夫急速地瞥了一眼，耸了耸肩膀走到一边去了。而在几天以后，屠格涅夫看见的则是躺在棺材里的普希金了。
在普列特尼约夫家的文学晚会上，屠格涅夫还见到过农民出身的诗人柯尔卓夫。他身穿一件旧式常礼服，谦虚地坐在一个角落里，眼睛里流露出深沉的智慧的光芒。当主人请他朗诵一首新作时，他显得有些窘促，于是主人也就不再坚持了。晚会结束后，屠格涅夫用他的雪橇送柯尔卓夫回家，路上，他们攀谈起来，屠格涅夫问他为什么不念自己的诗，诗人回答说，普希金刚走，我怎能马上就朗诵自己的诗呢？看得出来，他是非常崇拜普希金的。屠格涅夫感到自己的问题有些冒失，于是便转换了话题。在一条街的转角，柯尔卓夫下了雪橇，裹上了他那件破旧的皮袄，消失在寒冷的夜雾中。这是屠格涅夫第一次也是最后一次见到这位来自民间的著名诗人。
在彼得堡大学，屠格涅夫结识了后来成为杰出的学者和社会活动家的格拉诺夫斯基。当时，屠格涅夫在读一年级，而比他大五岁的格拉诺夫斯基马上就要从法律系毕业了。但年龄的差异并不影响这两个年轻人之间的接近和友谊。他们有共同的爱好和情趣，比如说，他们都喜爱艺术、文学和科学，并且都充满热情，身上都洋溢着一种浪漫主义精神。当时他们都醉心于诗歌，特别是醉心于普希金的诗歌。此外，名噪一时的浪漫主义诗人别涅季克托夫也是他们心中的偶像之一，当时，他们都被这位浪漫主义诗人的华丽的词藻和虚幻的比喻所迷惑。年轻而又多情的屠格涅夫甚至达到如痴如狂的地步，居然不止一次地对着别涅季克托夫的诗集流泪。后来，当他回忆起这一切时，不禁对自己当年的这种举动感到不解和可笑。
1837年，屠格涅夫从彼得堡大学语文系毕业，当时他才19岁。摆在这个青年人面前的是一种什么样的前途呢？