Thomas Jefferson s-a înscris la William & Mary pe 25 martie 1760, la vârsta de 16 ani. Își primise educația timpurie de la tutori acasă și, mai târziu, ca pensionar în școli predate de clerici anglicani. În momentul în care a ajuns la Williamsburg, tânărul erudit cunoștea bine clasicii și era capabil să citească autori greci și latini în original, o practică pe care a continuat-o pe tot parcursul vieții sale.
Pe lângă școala de filozofie – curs universitar la care s-a înscris Jefferson – William & Mary a inclus o școală de gramatică pentru băieți cu vârste cuprinse între 12 și 15 ani; școala de divinitate, unde tinerii care își terminaseră studiile în școala de filozofie urmau să fie pregătiți pentru ordinarea în Biserica Angliei; și Școala indiană, fondată pentru educarea și creștinarea băieților indieni.
Jefferson a locuit și s-a cazat la William & Mary în clădirea cunoscută astăzi sub numele de Sir Christopher Wren Building, participând la mesele comune în Sala Mare și la rugăciunile de dimineață și de seară în Capelă. A fost instruit în domeniul filosofiei naturale (fizică, metafizică și matematică) și al filosofiei morale (retorică, logică și etică). Un student pasionat și sârguincios, a dat dovadă de o curiozitate avidă în toate domeniile și, potrivit tradiției familiei, a studiat frecvent 15 ore pe zi. Cel mai apropiat prieten al său de la colegiu, John Page din Rosewell, a relatat că Jefferson „se putea rupe de cei mai dragi prieteni ai săi, pentru a zbura la studiile sale.”
La William & Mary, Jefferson a avut ca profesor pe William Small. Un scoțian care fusese educat la Marischal College, Aberdeen, Small fusese numit profesor de filozofie naturală în 1758. La scurt timp după sosirea lui Jefferson, Small și-a asumat și îndatoririle de predare a filosofiei morale, atunci când această catedră a rămas vacantă prin plecarea lui Jacob Rowe. Small i-a făcut cunoștință lui Jefferson cu scrierile lui Locke, Bacon și Newton și a trezit interesul pentru știință în tânărul și entuziastul student.
A fost o perioadă turbulentă în istoria W&M, o perioadă caracterizată de tulburări politice, scăderea disciplinei și tensiuni între facultate și Consiliul de Vizitatori. Cu toate acestea, Jefferson a prosperat sub tutela lui Small. El a scris mai târziu: „A fost marele meu noroc și ceea ce probabil a fixat destinele vieții mele faptul că Dr. William Small din Scoția era pe atunci profesor de matematică, un om profund în cele mai multe dintre ramurile utile ale științei, cu un talent fericit de comunicare, maniere corecte și gentlemanale și o minte extinsă și liberală.”
Cursul de studii al lui Jefferson la W&M a durat doi ani, iar apoi a continuat să citească dreptul pentru următorii cinci ani sub îndrumarea lui George Wythe, distinsul jurist care avea să devină primul profesor de drept la William & Mary în 1779. Jefferson s-a referit la Wythe ca fiind „cel mai timpuriu și cel mai bun prieten al meu”, adăugând că „îi sunt dator pentru primele impresii care au avut cea mai salutară influență asupra cursului vieții mele”. Prin intermediul lui Wythe și Small, Jefferson l-a cunoscut pe guvernatorul Francis Fauquier și s-a alăturat frecvent celor trei bărbați mai în vârstă atunci când luau masa împreună la Governor’s Palace. Jefferson – care a spus că muzica era „pasiunea preferată a sufletului meu” – a fost, de asemenea, invitat să ia parte la muzicile de la Palat, cântând la vioară sau violoncel.
Dumas Malone, biograful lui Jefferson din secolul al XX-lea, a scris că povestea zilelor de studenție ale lui Jefferson în Williamsburg „este povestea… primei înflorituri a unei minți extraordinare”. În calitate de student la William & Mary, tânărul Jefferson a avut un punct de vedere ideal din care să observe și să fie învățat de liderii coloniei, în timp ce se pregătea să își ia locul printre ei.
.