谭嗣同读书涉猎极为广博，认为读书应以经世济民为要，因而对八股文深恶痛绝，他学制艺（即八股文）之学时，曾在课本上写下“岂有此理”四个大字。他仰慕古来之剑侠，对他们扶贫济弱、除暴安良的行为极为赞赏，12岁时与“京师大侠”王正谊（即大刀王五）结交，向其学习剑术，还向外号通臂猿的胡七学习刀术。他待人平和，与出身江湖的王五、胡七平辈论交，绝无官家公子哥儿的傲气，因而深得王五等人的敬重与喜欢。

光绪三年（1877年），谭嗣同的父亲谭继洵被加二品官衔，任命为甘肃巩秦阶道（治所在今甘肃省天水市秦州区）道台，定于次年赴任。当年冬天，他随同父亲第一次回浏阳原籍。浏阳老宅“大夫第”保留着谭继洵昔年读书时的原貌，院内树木成荫，书房内书卷横陈，谭嗣同对父亲早年苦读的时光有着极深的体会。他日间读书，夜间习剑，并与浏阳人唐才常结为密友，是时谭嗣同十三岁，唐才常十一岁。谭嗣同曾做两联，其一曰：

惟将侠气流天地，

别有狂名自古今。

其二曰：

除夕月无光，点一盏灯，替乾坤生色；

今朝雷未动，击三通鼓，代天地扬威。

正所谓潜龙腾渊，鳞爪飞扬；乳虎啸谷，百兽震惶；谭氏之辞，真有遗世而独步，睥睨天下之襟怀，真非常人也。谭唐二人思想相近，都胸怀救民报国之心，后世将二人合称为“浏阳双杰”即源于此。

光绪四年（1878年）夏天，谭嗣同追随赴任的父亲踏上西北之旅。途径河南、陕西、山西等省份，当时西北大旱，数千里寸草不生，草木俱枯，饿殍遍野。盛夏时节暑气逼人，加上自然灾害，致使流行疾病蔓延，道路两侧的沟壑内尽是人尸，越往北灾情越严重，死者不绝于道，宛若人间地狱。谭嗣同父子一行带着数十人众，同样未能逃脱厄运，途中两个幕僚病死，跟随的挑夫车夫有的病倒，有的逃跑，去之大半。谭嗣同的父亲谭继洵也病倒了，不得不在陕州停留。14岁的谭嗣同因身体强健，居然安然无恙，但是父亲骤然病倒，令他方寸大乱。幸亏幕僚刘云田十分忠谨，沿途事无巨细悉数打理，鞍前马后亲奉汤药。有一次，天黑地僻，谭继洵病情加重，只有十里之外有药铺。从者或不知路，或无胆量夜行。刘云田只得骑了一匹马，举着火把策马而去，夜极黑，火把所能照到的只是一小片光明，忽觉马蹄下踩到异物，急忙拿火把照看，居然踩到人尸，顿时大惊失色，纵马狂奔，一口气跑出数里地。或许是踩到人尸的恐惧，居然将火把坠落于地，顿时陷入一片黑暗。无奈之下，刘云田只好下马，手脚并用探路往前走，伸手所及处多次摸到死人尸体。买药回来后，用灯一照，鞋袜俱被血濡染透，这是从尸堆里滚爬而出的结果。谭嗣同目睹这些惨状，以及灾害疾疫横行之下百姓的苦难，对百姓疾苦有了切身的体会。在刘云田的细心照料下，谭继洵逐渐恢复健康，谭嗣同也与刘氏结下了深厚的友谊。此次西北之行，使谭嗣同对王船山的思想有了更深刻的认识，也使他对君主专制下的中国有了更深的思考。

光绪五年（1879年），谭嗣同奉父命回到浏阳，此后三年均受教于“大围先生”凃启先（浏阳人，字舜臣）。涂氏的学术思想是“明体达用”，与经世致用的实学思想一脉相承。不过，涂氏所授之科目仍然未脱出儒家经典的范畴。叛逆的谭嗣同虽学习勤奋，但是对所学之经义却颇多不屑。他后来曾说“虽受读瓣姜（欧阳中鹄）大围（涂启先）之门，终暴弃于童蒙无知之日。”可见，他少年时内心对经学一直很反感。当然，他年长后对欧阳中鹄和凃启先的学术之精已有了新的认识，故而对少年时未专心做学问而自责。在浏阳就学期间，他和唐才常、刘善涵、贝允昕多有往来，接触到一些自然科学，比如数学、地理学、物理学、化学等学科的知识，视野更加开阔。

光绪八年（1882年），谭继洵对儿子的学业终究还是不太放心，因此命儿子赴甘肃，到其官衙内读书，以便亲自督导。大西北的环境十分恶劣，民风尤为剽悍。谭嗣同深受感染，常常策马行猎。光绪十年（1884年），谭嗣同离家出游，游历了直隶（今河北）、甘肃、新疆、陕西、河南、湖北、江西、江苏、安徽、浙江、山东、山西……大河上下，长城内外都留下了他的足迹。尤其是在大西北，他曾多次纵马出行。在写给友人刘善涵的信中曾说：“飞土逐肉，掉鞅从禽。目营浩罕所屯，志驰伊吾以北。穹天泱漭，矢音敕勒之川；斗酒纵横，抵掌游侠之传。戊己校尉，椎牛相迎；河西少年，擎拳识面。”（《报刘淞芙书一》）充满了对边塞生活的自豪之情。

谭嗣同游历之所见，写了不少诗词，其中写在西部的作品尤为精彩。他在《望海潮》一诗中说：

曾经沧海，又来沙漠，四千里外关河。骨相空谈，肠轮自转，回头十八年过。春梦醒来波，对春帆细雨，独自吟哦。惟有瓶花数枝，相伴不须多。

寒江才脱渔蓑，剩风尘面貌，自看如何。铿不因人，形还问影，岂缘酒后颜酡。拔剑欲高歌。有几根侠骨，禁得揉搓？忽说此人是我，睁眼细瞧科。

好一个“有几根侠骨，禁得揉搓？”便是这首词，也足以流传千古矣，又何必杀身成仁。大西北的旷古苍凉深深影响了谭嗣同，于此笔者颇有“戚戚焉”之感。盖笔者对此苍茫山河亦壮之，况为吾故乡耳。这个时候的谭嗣同有意识的培养自己的坚韧与胆略。他在《与沈小沂书》中说：“嗣同弱娴技击，身手尚便，长弄弧矢，尤乐驰骋。往客河西，尝於隆冬朔雪，挟一骑兵，间道疾驰，凡七昼夜，行千六百里。岩谷阻深，都无人迹，载饥载渴，斧冰作糜。比达，髀肉狼藉，濡染褌裆。此同辈所目骇神战，而嗣同殊不觉。”纵马大漠七昼夜，长驱一千六百余里，以至于大腿内侧，血肉模糊，其同伴无不骇然，而他却不以为意。