劉基好學(xué)敏求，聰慧過人，由父親啟蒙識字，十分好學(xué)。閱讀速度極快，據(jù)說“讀書能一目十行”。12歲考中秀才，鄉(xiāng)間父老皆稱其為“神童”。泰定元年(1324年)，十四歲的劉基入郡庠(即府學(xué))讀書。他從師習(xí)春秋經(jīng)。這是一部隱晦奧澀、言簡義深的儒家經(jīng)典，很難讀懂，尤其初學(xué)童生一般只是捧書誦讀，不解其意。劉基卻不同，他不僅默讀兩遍便能背誦如流，而且還能根據(jù)文義，發(fā)微闡幽，言前人所未言。

老師見此大為驚訝，以為他曾經(jīng)讀過，便又試了其他幾段文字，劉基都能過目而識其要。老師十分佩服，暗中稱道“真是奇才，將來一定不是個平常之輩！”一部春秋經(jīng)，劉基沒花多少工夫就學(xué)完了。泰定四年(1327年)，劉基十七歲，他離開府學(xué)，師從處州名士鄭復(fù)初學(xué)程朱理學(xué)，接受儒家通經(jīng)致用的教育。鄭復(fù)初在一次拜訪中對劉基的父親贊揚說：“您的祖先積德深厚，庇陰了后代子孫;這個孩子如此出眾，將來一定能光大你家的門楣。”

劉基博覽群書，諸子百家無一不窺，尤其對天文地理、兵法數(shù)學(xué)，更有特殊愛好，潛心鉆研揣摩，十分精通。有一次，探訪程朱理學(xué)故里---徽州，得知歙縣南鄉(xiāng)的六甲覆船山有一本《六甲天書》，便探秘覆船山(主峰擱船尖)。

原來這里隱藏了一個完整的明教社會，不僅找到了《奇門遁甲》而且還結(jié)識了一大批明教圣者，劉基的虛心好學(xué)和出眾才智，使他在這里學(xué)就和掌握了豐富的奇門斗數(shù)知識，回家后就在家鄉(xiāng)出了名，大家都說他有魏征(唐)、諸葛孔明(三國·蜀)之才。

元統(tǒng)元年(1333年)二十三歲的劉基赴元朝京城大都(今北京)參加會試，一舉考中進士，從此他便步入坎坷曲折、跌宕起伏的仕途生涯。