Thomas Jefferson matriculou-se em William & Mary em 25 de março de 1760, aos 16 anos de idade. Ele tinha recebido sua educação inicial de tutores em casa e, mais tarde, como pensionista em escolas ensinadas por clérigos anglicanos. Quando chegou a Williamsburg, o jovem estudioso era proficiente nos clássicos e capaz de ler os autores gregos e latinos no original, uma prática que continuou durante toda a sua vida.
Além da escola de filosofia – o curso colegial no qual Jefferson se matriculou – William & Mary incluiu uma escola de gramática para meninos de cerca de 12 a 15 anos de idade; a escola de divindade, onde jovens que completaram seus estudos na escola de filosofia estariam preparados para a ordenação na Igreja da Inglaterra; e a escola indiana, fundada para a educação e cristianização dos meninos indianos.
Jefferson alojou-se e entrou em William & Mary no edifício conhecido hoje como o Edifício Sir Christopher Wren, assistindo às refeições comunitárias no Grande Salão e às orações da manhã e da noite na Capela. Ele foi instruído em filosofia natural (física, metafísica e matemática) e filosofia moral (retórica, lógica e ética). Aluno atento e diligente, demonstrou uma ávida curiosidade em todos os campos e, segundo a tradição familiar, estudava frequentemente 15 horas por dia. Seu amigo mais próximo da faculdade, John Page of Rosewell, relatou que Jefferson “podia se afastar de seus queridos amigos, para voar para seus estudos”
Em William & Mary, Jefferson foi ensinado por William Small. Um escocês que tinha sido educado no Marischal College, Aberdeen, Small tinha sido nomeado professor de filosofia natural em 1758. Logo após a chegada de Jefferson, Small também assumiu os deveres de ensinar filosofia moral quando aquela cadeira foi deixada vaga pela partida de Jacob Rowe. Small introduziu Jefferson aos escritos de Locke, Bacon e Newton, e despertou um interesse pela ciência no jovem estudante entusiasmado.
Foi um período turbulento na história de W&M, um período caracterizado pela agitação política, declínio da disciplina e tensão entre o corpo docente e a Junta de Visitantes. No entanto, Jefferson prosperou sob a tutela de Small. Ele escreveu mais tarde: “Foi minha grande fortuna, e o que provavelmente fixou os destinos da minha vida, que o Dr. William Small da Escócia foi então professor de matemática, um homem profundo na maioria dos ramos úteis da ciência, com um feliz talento de comunicação, maneiras corretas e cavalheirescas e uma mente ampliada e liberal.”
O curso de Jefferson em W&M durou dois anos, e ele então passou a ler direito durante os cinco anos seguintes sob George Wythe, o distinto jurista que se tornaria o primeiro professor de direito em William & Mary em 1779. Jefferson referiu-se a Wythe como “meu melhor e mais antigo amigo”, acrescentando que “a ele estou em dívida pelas primeiras impressões que tiveram a influência mais salutar no curso da minha vida”. Através de Wythe e Small, Jefferson conheceu o Governador Francis Fauquier, e frequentemente se juntou aos três homens mais velhos enquanto jantavam juntos no Palácio do Governador. Jefferson – que disse que a música era “a paixão favorita da minha alma” – também foi convidado a participar dos musicais do Palace, tocando violino ou violoncelo.
Dumas Malone, biógrafo de Jefferson no século 20, escreveu que a história dos dias de estudante de Jefferson em Williamsburg “é a história do…primeiro florescimento de uma mente extraordinária”. Como estudante em William & Mary, o jovem Jefferson tinha um ponto de vista ideal a partir do qual observar e ser ensinado pelos líderes da colónia enquanto se preparava para ocupar o seu lugar entre eles.