生于邵阳东乡天台山。7岁，匡互生开蒙。16岁起兼学武术。宣统二年（1910年）入邵阳中学学习。武昌起义爆发后，湖南响应，匡互生随石基攻破湖南巡抚衙门，后负责防守小西门。民国2年（1913年），匡互生发表《时事感言》，揭露湖南都督汤芗铭在宝庆的恶行，遭到汤芗铭缉捕。在国文教员李洞天的努力掩护下，匡互生幸免。民国4年（1915年），匡互生考入北京高等师范学校预科，民国5年（1916年）入数理部本科。在校期间，他和同学周予同、刘薰宇、周为群等人组织了“同言社”，后更名为“工学会”，组织同学秘密阅读进步书籍和刊