Prvi razred osnovne škole pohađao je u rodnom Smiljanu. Otac Milutin zaređen je za svećenika u Gospiću, a obitelj se u ovo mjesto doselila 1862. godine.
Preostala tri razreda pučke škole i trogodišnju nižu realnu gimnaziju završio je u Gospiću.
Teško se razbolio na kraju trećeg razreda škole 1870. godine. U jesen odlazi u Rakovac kraj Karlovca da završi još tri razreda na Velikoj realci. Diplomirao je 24. srpnja 1873. u grupi od samo sedam studenata s vrlo dobrim uspjehom jer je bio dovoljno dobar u nacrtnoj geometriji. Tada je imao 17 godina. Nakon završene gimnazije vratio se u Gospić i već prvi dan obolio od kolere. Bolovao je devet mjeseci. U takvim okolnostima uspio je uvjeriti oca da mu obeća da će ga umjesto na Bogosloviju upisati na tehnički studij.
Bio je dobar učenik u školi, jedino mu nije išlo slobodno crtanje. Tesla je kao dijete bio ljevak, ali je kasnije naučio koristiti obje ruke. Njegov omiljeni predmet bila je matematika. Imao je neobičnu sposobnost da zamisli predmet i da mu se učini kao živ i stvaran. Kasnije, kad bi razmišljao o svojim izumima, gotovo nikad ništa nije zapisivao na papir nego je sve držao u glavi, tek u srednjim godinama počeo je bilježiti. Ako se radilo o bilo kojem zadatku iz aritmetike ili algebre, Nikola bi pred sobom vidio zamišljenu ploču s ispisanim zadatkom, a na ploči bi bile poredane sve radnje i svi znakovi potrebni za njegovo ispravno rješavanje.
Uostalom, od Teslinog vremena psiholozi i parapsiholozi proučavali su ljude koji su, prema njihovim izvješćima, mogli nekako projicirati svoje mentalne slike na role neeksponiranog fotografskog filma.
Kako bi se oslobodio slika koje su ga opsjedale i osjetio barem privremeno olakšanje, mladi Nikola počeo je zamišljati imaginarne svjetove. Svake večeri odlazio bi na neko zamišljeno putovanje i vidio nova mjesta, gradove i zemlje, živio u njima, upoznavao ljude i sklapao prijateljstva. Zbog svojih sposobnosti ponekad je čak bio i sumnjičav prema profesorima, jer je izuzetno brzo znao doći do točnog rješenja zadataka koje bi oni postavili. U jednom od viših razreda profesorica matematike mu je dala nižu ocjenu. Tesla je ostao jako povrijeđen te se odlučio požaliti ravnatelju škole i zatražiti ispitivanje pred komisijom. Mladi Tesla briljirao je na ispitu i dobio izvrsnu ocjenu.
