С 1563 года опекуны искали возможность устроить молодому графу обучение за границей, но ничего найти не удалось, и поэтому он провёл три года в Дилленбурге, обучаясь вместе с Генрихом Нассау-Дилленбургским — младшим братом своего опекуна. В 1567—1569 годах они вместе учились в Страсбургском университете, а затем — в Тюбингенском университете, где Филипп Людвиг узнал о теологическом противоборстве внутри Реформации. В 1572 году Филипп Людвиг прибыл на учёбу в Париж, где познакомился с адмиралом Гаспаром II де Колиньи — лидером французских гугенотов. Он смог выжить во время резни в Варфоломеевскую ночь, и вернулся в Буксвиллер к своим родственникам из графства Ганау-Лихтенберг. Далее он продолжил образование в Базельском университете, в 1573 году отправился в Италию, где учился в Падуанском университете, а потом продолжил обучение в Риме. В 1574 году он прибыл в Вену.