Thomas Jefferson schreef zich op 25 maart 1760 in bij William & Mary, toen hij 16 jaar oud was. Hij had zijn vroege opleiding gekregen van leraren thuis en later als kostganger op scholen die werden onderwezen door Anglicaanse geestelijken. Tegen de tijd dat hij naar Williamsburg kwam, was de jonge geleerde bedreven in de klassieken en in staat om Griekse en Latijnse auteurs in het origineel te lezen, een praktijk die hij zijn hele leven bleef volgen.
Naast de filosofieschool – de collegiale opleiding waarvoor Jefferson zich inschreef – omvatte William & Mary een gymnasium voor jongens van ongeveer 12 tot 15 jaar; de diviniteitsschool, waar jonge mannen die hun studie aan de filosofieschool hadden voltooid, werden voorbereid op de wijding in de Church of England; en de Indianenschool, opgericht voor de opvoeding en kerstening van Indiaanse jongens.
Jefferson woonde en kostte aan de William & Mary in het gebouw dat vandaag de dag bekend staat als het Sir Christopher Wren Gebouw, en woonde de gezamenlijke maaltijden in de Grote Zaal en het ochtend- en avondgebed in de Kapel bij. Hij werd onderwezen in natuurfilosofie (natuurkunde, metafysica en wiskunde) en moraalfilosofie (retorica, logica en ethiek). Als fervent en ijverig student toonde hij een grote nieuwsgierigheid op alle gebieden en volgens de familietraditie studeerde hij vaak 15 uur per dag. Zijn beste studievriend, John Page of Rosewell, rapporteerde dat Jefferson “zich kon losrukken van zijn dierbaarste vrienden, om naar zijn studie te vliegen.”
Aan William & Mary kreeg Jefferson les van William Small. Small, een Schot die was opgeleid aan het Marischal College in Aberdeen, werd in 1758 benoemd tot professor in de natuurfilosofie. Kort na Jeffersons aankomst nam Small ook de taak op zich van docent moraalfilosofie, toen die leerstoel was vrijgekomen door het vertrek van Jacob Rowe. Small liet Jefferson kennis maken met de geschriften van Locke, Bacon en Newton, en wekte bij de enthousiaste jonge student belangstelling voor de wetenschap.
Het was een turbulente tijd in de geschiedenis van W&M, een periode die werd gekenmerkt door politieke onrust, afnemende discipline en spanningen tussen de faculteit en het College van Bezoekers. Desondanks gedijde Jefferson onder de hoede van Small. Later schreef hij: “Het was mijn grote geluk, en wat waarschijnlijk het lot van mijn leven heeft bepaald, dat Dr. William Small uit Schotland toen professor in de wiskunde was, een man met diepgang in de meeste nuttige takken van wetenschap, met een gelukkig talent voor communicatie, correcte en fatsoenlijke omgangsvormen en een verruimde en liberale geest.”
Jefferson’s studie aan W&M duurde twee jaar, en hij ging daarna vijf jaar rechten studeren bij George Wythe, de vooraanstaande jurist die in 1779 de eerste hoogleraar in de rechten aan William & Mary zou worden. Jefferson noemde Wythe “mijn eerste en beste vriend” en voegde eraan toe dat “ik aan hem de eerste indrukken te danken heb die de meest heilzame invloed hebben gehad op de loop van mijn leven”. Via Wythe en Small ontmoette Jefferson gouverneur Francis Fauquier, en hij schoof regelmatig aan bij de drie oudere mannen als zij samen dineerden in het paleis van de gouverneur. Jefferson – die zei dat muziek “de favoriete passie van mijn ziel” was – werd ook uitgenodigd om deel te nemen aan de Palace musicales, waarbij hij viool of cello speelde.
Dumas Malone, Jeffersons biograaf uit de 20e eeuw, schreef dat het verhaal van Jeffersons studententijd in Williamsburg “het verhaal is van de…eerste bloei van een buitengewone geest.” Als student aan William & Mary had de jonge Jefferson een ideaal gezichtspunt van waaruit hij de leiders van de kolonie kon observeren en van hen onderricht krijgen, terwijl hij zich voorbereidde om zijn plaats onder hen in te nemen.