任临时大总统前，指明由稽勋局选派一批任职于南京临时政府的青年出国留学（史称“稽勋留学生”），谭熙鸿被列入首批名单，留学法国，后来获法国都鲁斯大学农业工程师以及国家博物学硕士两个学位。在留学法国的七年时间里，谭熙鸿和同样留法的蔡元培、李石曾、吴稚晖、张静江、汪精卫及其妻子陈璧君等参加过辛亥革命的人士常有来往。其间，1913年他曾奉命归国参加二次革命。后来他还组织御侮会反对袁世凯签订二十一条。第一次世界大战结束后，他参加巴黎和会拒约运动。他还参与创办留法俭学会（即留法勤工俭学运动的前身）、留法学界西南维持会