童年時代的圖哈切夫斯基渴求知識，希望早日走進學校的大門。每當看到小哥哥小姐姐們背著書包高高興興去上學的時候，他的心裏直癢癢。回到家裏央求爸爸媽媽：我要去上學，我要去上學。爸爸媽媽耐心地告訴他：你還小，等你長大了，就送你去上學。最令圖哈切夫斯基激動和興奮的一年終於來到了，那是1904年，小圖哈切夫斯基被允許上學了。這時圖哈切夫斯基一家已從農村搬到了奔薩市。隻有夏天孩子們放假時，才回到弗拉日科耶領地。
奔薩是一座美麗的小城市，尤其在文學方麵頗有名望，謝德林在奔薩服過苦役，作家庫普林出生在納羅夫恰特，並在那裏度過了童年，別林斯基在琴巴爾縣城裏讀過書。到了20世紀初，奔薩已成為該省文化中心，城裏有各種學校，如男女中學、美術學校。美術學校有大型繪畫陳列館、有藏書豐富的萊蒙托夫圖書館和契訶夫參加創建的別林斯基閱覽室。奔薩已不再是謝德林給安年科夫信中描寫的那個“討厭的小城”，而被稱為“莫爾多的雅典”。城裏的學校教學質量很高，吸引了許多其他城市的學生。學校裏有設備齊全的活動場地，有單杠、雙杠、秋千、籃球場地、足球場地、乒乓球場地，還有其他許多供同學們活動的地方。同學們在緊張的學習之餘，可以再適當地做一些體育活動，活動活動筋骨，真是個讓人羨慕的地方。
這裏順便提一下，19世紀60年代的奔薩曾是波蘭革命者的流放地，後來又是民粹黨人的流放地，19世紀又成了社會民主黨人的流放地。流放者的激進思想不能不對這個小城市的知識分子產生影響。
然而圖哈切夫斯基於1904—1909年在奔薩第一中學學習的經曆卻是令他深感失望的。這所學校所使用的教材內容陳舊，老師所采用的“填鴨式”的教學方法使學生們感到乏味。課上許多學生昏昏欲睡，但又在老師的教鞭的驅使下，被迫聽那些枯燥沒趣的東西。這種教學方法嚴重壓抑了學生個性的發展，使學生不能積極主動地提出問題、分析問題、解決問題。從小性格開朗、生性愛動的圖哈切夫斯基對這種教學方法更加反感，對學習沒有興趣。學校保存下來的檔案對他的學習情況是這樣記載的：“盡管有才能，但學習不好”，“勤奮——3分”，“注意力——2分”，“全年曠課127節”，“因在課堂上說話受處分3次”，“不學習神學”。與此形成鮮明的對比的是，圖哈切夫斯基非常喜歡天文學，喜歡體育活動。他常常在夜晚觀察廣闊無垠的星空，翻閱關於天文學方麵的書籍。他喜歡的體育活動如體操，成績名列全年級第一名。他還喜歡摔跤運動。由於經常進行體育鍛煉，在全年級學生中屬他的力氣最大，被同學們稱為“河馬”。他還允許別人在他脊背上打，從來沒有人打得過他。圖哈切夫斯基的同學們一致認為：不是圖哈切夫斯基學習不好，是那種教學方法絲毫不能激發他的學習興趣。課堂上那種死氣沉沉的氣氛令他難以忍受。他總是身在課堂裏，心卻早已飛到廣闊的校園外。短短的四五十分鍾，使他如坐針氈，總是盼望著早點兒下課。每當下課鈴聲響起，他就飛快地衝出教室，開始進行體育鍛煉。童年時代對上學的向往早已煙消雲散。他對教員板著麵孔，大聲挖苦、嘲笑學生的做法非常氣憤。他對教員態度也是很隨便的，尤其是對那位教授神學課的神甫。有好幾次，當神甫用軟綿綿的、甜蜜蜜的語調講授那些奇跡之後，圖哈切夫斯基大膽地站起來，並很有禮貌地說：“神甫，您下節課還給我們講神話嗎？”把神甫給氣壞了，但他也拿圖哈切夫斯基沒辦法，隻有把他趕出教室。
這種舉動並不是圖哈切夫斯基暫時的衝動和胡鬧，也不隻是表麵上簡單地模仿他的父親尼古拉耶維奇，而是在他的心靈裏早有這種反宗教意識。他不相信什麼上帝、神靈的存在，而且經常告訴其他的人，不要相信神，神靈、上帝是根本不存在的。在上中學時，他常常把批駁聖經的小冊子拆開，公開、大膽地貼在房間牆壁上，還在上麵寫了一幅橫批：“如果沒有上帝，就應當把它造出來。”有一次當地警察局長偏巧看到了這橫幅，明知故問圖哈切夫斯基這橫幅的含意。圖哈切夫斯基正要大聲解釋它的含意，父親尼古拉耶維奇急忙把他攔住，並且裝出十分生氣的樣子，撕下了那個橫批，大聲嗬斥圖哈切夫斯基幾句，告誡他以後不許再貼類似的批語。圖哈切夫斯基點頭答應，這場風波總算過去了，但是圖哈切夫斯基終究還是遇到了麻煩。原來當時每個中學生的考勤簿上都印有“懺悔錄”，該“懺悔錄”由神甫在大齋期間填寫，並由此證明該生是否做了懺悔和進了聖餐，而圖哈切夫斯基既沒有做懺悔，也沒有進聖餐。四年級總算蒙混過去了，可是到了五年級時，班主任老師偶然發現了這個問題，並反映到校方。校長把圖哈切夫斯基父親尼古拉耶維奇叫來，告訴他圖哈切夫斯基的所作所為。家裏擔心讓他繼續留在學校裏不會有好結果，學校一定會開除他，勉強勸他做了懺悔和進了聖餐，但是大家也很清楚圖哈切夫斯基必須得離開這個學校了。正是由於這個原因，圖哈切夫斯基一家於1909年遷往莫斯科。