С четырех лет воспитателем Павла был Ф. Д. Бехтеев, который начал обучать его грамоте и счету. Он придумал особый алфавит, буквы которого представляли собой свинцовых солдатиков. Чтобы мальчик охотно читал, Бехтеев стал печатать для него ведомости, в которых рассказывалось обо всех поступках Павла. Бехтеев уверял его, что ведомости читают по всей Европе и, если цесаревич желает знать, что о нем говорят, то тоже должен их читать.

      В июне 1760 г. Бехтеева сменил граф Н. И. Панин, дипломат и крупный государственный деятель. Наставником Павла был и С. А. Порошин, который при Екатерине II до начала 1766 г. состоял в числе постоянных «кавалеров» при цесаревиче Павле Петровиче. Порошин был одним из самых просвещенных русских людей того времени. Его дневник от 20 сентября 1764 г. по 31 декабря 1765 г. является важнейшим источником для истории павловской эпохи. У Павла были замечательные учителя: «русский Злато уст» – архимандрит Платон, впоследствии митрополит Московский, ученый-физик Эпинус, композитор Манфредини, позднее писатель Николаи. Павла обучали закону божьему, русскому, французскому и немецкому языкам, истории, географии, физике, французской литературе, он читал Корнеля, Вольтера и Руссо, с удовольствием посещал дворцовые спектакли. И. Бецкой научил его работать на токарном станке. Павел занимался фехтованием и ездил на лошади, учился танцам. Императрица Екатерина пожаловала восьмилетнему Павлу чин полковника и звание генерал-адмирала флота.

      Учился Павел легко, проявляя особую склонность к математике. Но самых больших успехов он достиг в изучении закона божьего. В 10 лет Павел писал: «Правда, что приступ к наукам несколько труден и неприманчив. Но терпение и прилежание, употребленное на преодоление первых трудностей, награждаются вскоре неизобразимым удовольствием и очевидною пользою. По собственному своему искусству сие я ведаю. Признаться должен, что при начале учений моих не без скуки мне было, но последуя доброхотным советам, преодолевал оную и вижу, чтоона ничто в рассуждении последующего за нею удовольствия». Павел получил образование в духе французских просветителей со всеми его плюсами и минусами.