Fykse Tveit tok teologisk embetseksamen ved Det teologiske Menighetsfakultetet våren 1986, og praktisk-teologisk eksamen i 1987. I 2002 ble han tildelt graden Doctor theologiae ved samme fakultet, etter å ha forsvart avhandlingen «Mutual Accountability As Ecumenical Attitude: A Study in Ecumenical Eccleisology Based on Faith and Order Texts 1948-1998». Han var forskningsstipendiat i teologi med stipend fra Norges forskningsråd fra 1996 til 2002, tilknyttet Menighetsfakultetet.