Hennes aristokratiske far så til at Sofonisba og hennes søstre mottok en god utdannelse som innbefattet kunst. Anguissola var fjorten år gammel da hennes far sendte henne med hennes søster Elena for å studere under Bernardino Campi, en respektert maler av portretter og religiøse motiver fra Lombardia-skolen, også fra Cremona, Sofonisbas hjemsted. Da Campi flyttet til en annen by, fortsatte Sofonisba sine studier under maleren Bernardino Gatti, kjent som Il Sojaro. Sofonisbas læretid med lokale malere var forutgående for at kvinner ble akseptert som kunststudenter. Datoen er usikker, men Anguissola fortsatte muligens hennes studier under Gatti for omkring tre år (1551–1553).