王利器的啟蒙老師，是清代秀才劉昌文先生。從9歲開始，在劉老師那裏，他從《四書》、《五經》學起，到《古文觀止》、《聲律啟蒙》、《幼學瓊林》、《賦學正鵠》、《白香詞譜》，後來又學習《綱鑒易知錄》、《文選》、《古文辭類纂》等。先是死記硬背，等上了路，就開始試著提筆做文章，學習對對子、做詩、做四六、做律賦……1934年，22歲的王利器謝師而去，考入江津中學，開始正式接受現代教育。然而，正是這13年的私塾教育，為王利器日後的治學之路打下了堅實的基礎。
入學之初，三年級一位同學去世，學校舉行追悼會。王利器代表一班新生送去一副挽聯：
逢君卻又別君，歎砥礪無緣，紅樹青山人已去；
相見爭如不見，恨文章憎命，素車白馬我方來。
這副挽聯文字典麗、對仗整齊。當時追悼會上送挽聯者不下100餘副，多有大人、先生之妙作，但相形此聯均略有不及，一時競相傳誦、聲名鵲起。
王利器三年級時，適逢巴蜀舊學名家吳芳吉到江津中學當校長。吳芳吉是個非常勤學的人，每天早晨3點鍾就起床讀書，也要求全體學生同時起床自習。正是這樣的嚴師督導，培養了王利器後來每天工作10個小時、積年不綴的審慎態度。
當時，吳先生的校長辦公室兼寢室，正好就在三年級學生寢室的對門。王利器經常和同學們過去請益，發現吳先生案頭總是放著兩部書：一部《淮南鴻烈集解》，一部《杜詩鏡銓》。受其影響，王利器也買了一部《淮南鴻烈集解》來讀，自己試著用水彩畫紅色來斷句。
成渝得遇眾名家
初中畢業後，王利器進入重慶大學高中部，授課老師都是大學本科的教授：向宗魯先生講《清儒》，陳偉謨先生講英文，郭堅白先生講代數，何魯先生講幾何。當時在文教界，何魯、文伯魯、向宗魯3人很是有名，人稱“三魯”。“三魯”中就有二魯在王利器所在的高中班上授課，使王利器受益良多。
不久後，東北三省被日軍侵占。北大、清華、交大受時局影響，都沒有在重慶設考區。王利器於是西上成都，1937年考取四川大學中文係。川大前身為著名的尊經書院，名師宿儒，彙聚一堂，蔚為蜀學中心。中文係以張頤先生為首，有龔向農先生講《三禮》，林山腴先生講《史記》，周癸叔先生講《詞律》，向先樵先生講《楚辭》，祝屺懷先生講《資治通鑒》，李培甫先生講《說文》，趙少鹹先生講《廣韻》，龐石帚先生講《文心雕龍》，蕭仲綸先生講《詩經》，曾宇康先生講《文選》……王利器遊藝於眾多名師之間，崇其所善，如魚得水，更加如饑似渴地讀書治學。
大學三年級時，向宗魯先生從重慶赴四川大學任教。師徒相逢，又是一番別樣的琢磨情誼。向宗魯是一代名師，曾在成都存古學堂與蒙文通、彭雲生、曾宇康諸先生共同學習，他對王利器的幫助很大。
後來戰事日深，四川大學為避敵機轟炸，遷校峨眉。向宗魯安排四年級學生寫畢業論文。王利器基礎牢固，勤奮探幽，畢業時撰寫出了《風俗通義校注》一文，被學校推薦參加國民政府第一屆大學生畢業會考，以滿分公布為“榮譽學生”。此一專著，不僅反映出他此時業已熟識校勘之法，具有了很豐富的典籍知識，而且也標誌著他慢慢走上了校勘、考釋古籍這條艱苦的學術道路。
師從傅斯年治學
其時，北京大學文科研究所在重慶招生。王利器接到考試通知時，卻已誤了考期。他奔赴重慶，找到所長傅斯年。傅斯年對他單獨進行考試。當時敵機來襲，王利器第一場英語考試還沒完，就躲避了轟炸7次。中午，傅斯年招待王利器吃飯時告訴他：“你明天回江津去。敵機濫炸很危險，不要考了。你早就取了，還準備給你‘中英庚款’獎學金。你去昆明，還是去李莊？隨你選擇。昆明有聯大，有教師；至於李莊，中央研究院曆史語言研究所在那裏，有書。”
後來王利器就到了李莊，成了傅斯年親自指導的研究生。據說，西南聯大某教授曾自薦擔任王的導師，被傅嚴詞拒絕了。回憶那段歲月，王利器寫道：“李莊，古六同地也。曆史語言研究所在離李莊10來裏地的板栗坳。北京大學文科研究所在那裏設有辦事處，由鄧廣銘先生負責。其時，文科研究所的同學王明、任繼愈、馬學良、劉念和、逯欽立、胡慶鈞、王叔岷、李孝定諸人已在那裏。……我和任繼愈、馬學良、李孝定同住一屋，是書齋和寢室合為一體的。傅先生時常下來檢查我們的工作，逐事加以具體指導。”