燕京大学
1928年に天津のイギリス租界にあったキリスト教学校である天津工商大学（後の津沽大学）に入学した。3年生のとき、物理学を勉強するために北京の燕京大学に転入し、理論物理学者・の指導を受けた。燕京大学で1932年に学士号、1934年に修士号を取得した。燕京大学学長の勧めで1936年にアメリカ合衆国に渡り、同年にカリフォルニア大学バークレー校に進学した。経済的な理由から、袁はカリフォルニア工科大学に転入し、ノーベル賞受賞者のロバート・A・ミリカンの指導の下で1940年に博士号を取得した。その後2年間、研究者としてカリフォルニア工科大学に在籍した。