家境清寒。1917年毕业于金州中学后，考取日本东京高等师范学校（现在筑波大学）理科，以第一名成绩毕业，再考入仙台东北帝国大学地质古生物学教室，1929年获得地质古生物学教室理学士。毕业后再继续攻读博士，1933年马廷英已完成博士论文，日本政府要求他返回满洲国科学院做为博士学位交换条件，并要求马廷英入日本籍，为马廷英拒绝。指导教师矢部长克博士将论文送往德国柏林大学，于1934年获博士学位，日本政府也立即授予东北帝国大学的博士学位，所以马廷英拥有德、日两国博士学位。，马廷英是第4位得到日本帝国大学理学博士的汉人