家里教授子弟，称“坐馆”或“家塾”，周广缙没有这个待遇，他能读书尚仰赖于祖母一力促成。周氏的“宗塾”由宗族共同捐助钱财、学田，聘请先生以教授族中的贫寒子弟。周广缙读书极肯用功，他知道这是自己唯一的出路。
周广缙十三岁起进入天津北洋大学堂（盛宣怀以近代美国哈佛大学和耶鲁大学的教育模式为蓝本创办的新式学堂）二等学堂（即大学预科）就读，学制四年。入学没几个月，庚子国难，八国联军入侵天津、北京，北洋学堂成为德军的兵营，教学中断。周广缙被迫返乡。1903年4月，学校复课，十六岁的周广缙重返校园。
周广缙十七岁时升入北洋大学头等学堂（即大学本科）机器学专业，除基础课和专业课外，他还兼习日文。甲午战败，举国震惊，国人开始瞩目日本，维新运动皆以日本为楷模；在日本求学资费便宜，小富人家便可承受，一时留学日本势如潮涌。周广缙为其日后的学业早做打算。他的学费由祖母供给，因为周广缙十三岁时母亲横死，祖母认为周家有愧于他的母亲，且怜惜孙儿，所以送他去直隶的最高学府就读，为他谋划一个好前程。
每年除春节外，周广缙鲜少回廊坊。母亲去世后两个月周天爵即续娶，娶的是与自己青梅竹马的堂