清帝国统治下的台北府淡水县芝兰三堡北新庄仔庄（位于今三芝区）。杜聪明9岁入淡水北新庄车埕书房启蒙，11岁入沪尾公学校并寄宿在沪永吉街，17岁（1909年，明治42年）以第一名毕业。1909年，杜聪明以第一名考进台湾的第一学府台湾总督府医学校，但是当时校方以他体格检查不合格（杜聪明为丙下）为由，欲将他除名。所幸当时医学校代校长长野纯藏爱惜人才，认为名列榜首的学生被淘汰是件可惜的事，遂力排众议使杜聪明获准就读。在医学校时，他的成绩一直保持第一，并每天锻鍊身体（做体操、游泳、登山或沖冷水澡