918年毕业后，赴美国留学。1919年，他在美国约翰·霍普金斯大学毕业，获得文学士学位。其后，入哈佛大学研究院深造，居于麻省剑桥市牛津街64号（64 Oxford St.），室友为李济。1920年，获文学硕士学位，专研哥德语（）、盎格鲁-撒克逊语（）、中古英语（）、中古高地德语（）、印欧语言（）的发展等。随后，张歆海跟随欧文·白璧德（）攻读英语文学博士学位。期间，曾多次为《""》、《""》、《""》等美国本地期刊撰稿。1921年，他曾短暂担任华盛顿会议中国代表团随员。1923年，张歆海以《马修安诺德的尚古主