文、数学、物理三科的成绩都很优秀，语文尤其突出，数次在作文比赛中获奖。由于时代的缘故，高中毕业之后，张继平无法继续求学，而是成为了一名小学教师。1977年，中华人民共和国恢复高考。张继平在文革之后的第一次高考中考上了山东大学数学系。本科毕业之后，他进入北京大学，师从中国科学院院士、北京大学数学力学系前主任段学复教授。段学复是中国模表示论研究的开路人。张继平在北大攻读硕士、博士学位的五年时间里，一直跟从段学复学习、研究模表示论。1987年，他以论文《亏数零P块的存在性》获得博士学位。