Humalla rozpoczynał naukę w japońsko-peruwiańskiej szkole La Union w Limie. W latach 1980–1984 kształcił się w stołecznej szkole wojskowej Escuela Militar de Chorrillos. W 1983 odbył pięciotygodniowe szkolenie w amerykańskiej szkole wojskowej Escuela de las Américas w Fort Gulick w Strefie Kanału Panamskiego. W 2002 przeszedł kurs z zakresu obrony narodowej w centrum Centro de Altos Estudios Militares w Limie. W tym samym roku ukończył magisterskie studia z dziedziny nauk politycznych na Pontificia Universidad Católica del Perú w Limie.