19世紀70年代初，唐國安在家鄉讀私塾。他聰明智慧，加上勤奮好學，成績進步驚人。經著名經濟學家唐廷樞舉薦，以優異成績入選為清政府公派留美幼童生，於1873年第二批赴美。他先入讀康涅狄格州哈特福德市新不列顛中學。畢業後，以優異的成績考入耶魯大學法律係，後因清政府中止留學政策，學業未竟提前回國。
唐國安1881年回國以後，曾到開平煤礦和京奉鐵路等處工作。因其胸懷大誌，滿腹文墨，加之拳拳報國丹心，後轉到上海梵王渡約翰書院任主講，其間還擔任寰球中國學生會會董。1905年，唐國安和顏惠慶為上海《南方報》開辟英文版，麵向旅居上海的外國人，使得中西政治、文化、經濟等信息有了良好的交流。針對當時的時局和社會各種的弊端，唐、顏二人每期堅持主筆發表社評。他所寫的社評，敢於對時弊直言正論，不畏權勢，曾一針見血地抨擊租界工部局所置的設施不利當地中國居民和所訂的規章有悖法理，為此幾乎被驅逐出租界。唐國安利用媒體輿論為國為民爭取權利，在強權麵前決不退讓，表現出一種中華民族不畏強權的英雄氣概和對祖國及同胞的一片熱忱。其創辦的《南方報》英文版一時被譽為“用英文自辦日報的先驅，保障國權的楷模”。唐國安從此成為我國早期媒體工作者的先進典範。
唐國安不但在媒體上樹立起典範作用，在我國外交史上也建立了卓越的功勳。1908年秋，他作為翻譯員，隨清政府軍機大臣毓朗，外務部尚書梁敦彥前往廈門迎接來訪的美國太平洋艦隊。期間，他接待了當地菲律賓華僑代表，獲悉他們入菲備受刁難，回國探親期限過短的事宜。唐國安隨即帶領華僑代表向毓朗稟報。次日，他又陪毓朗去鼓浪嶼向美國領事進行交涉，因而問題很快得到合理解決。華僑代表稱讚唐國安是一位熱心的外交家。1909年2月，唐國安被任命為中國政府代表團的專員代表，參加在上海舉行的首屆萬國禁煙會議。會上，唐國安憑借豐富的學識，嫻熟的英語，與英國、荷蘭代表進行正麵的交鋒評駁，還代表中國向大會提交了4條提案。他在會上發表的長篇總結性禁煙演說，被全球輿論界譽為“一篇有說服力的演講”，“一份傑出的、邏輯性很強的報告”。
從1904年起，駐美公使梁晟和美國國務卿海約翰已就庚款辦學問題進行了多年談判。唐國安進入外交部工作後，與唐紹儀等人參與此事的策劃。1908年中美終於達成協議，從1909年起，每年用退款遣派100名學生赴美學習，從第5年起減為每年不少於50名，期限32年。根據此協議，外交部和學部共同組建了遊美學務處，全麵負責遊學事宜。從此，唐國安擔負了遊美學務處的日常主理工作。
唐國安主理遊美學務處時期，選考了一大批優秀學生到美國留學。這批學生果不負祖國厚望，在國外勤奮學習，待學有所成時回國報效，成為社會的棟梁之才。