宣武城南孏眠胡同邸第。父亲谭继洵曾出任户部郎中、甘肃道台、湖北巡抚等职。5岁读书，15岁学诗，20岁学文。谭嗣同早年得力于母教，钻研儒家典籍，广泛涉猎文史百科，对中国国学有较深造诣。同时其又致力自然科学之探讨，鄙视科举，喜好今文经学。后往来于疆、陇、秦、直、豫、鄂、湘、苏、赣等行省，察视风土，结交名士，有「风景不殊，山河顿异；城郭犹是，人民复非」的感慨。少年与继母不甚相得，遂养成内敛的性格。13岁时，谭嗣同随父亲第一次回到家乡浏阳，给母亲扫墓，便留在家乡，师从当地着名学者欧阳中鹄、涂启先、刘人熙。同时，他还