Barzel dro med sin forlovede Kriemhild Schumacher med tog til Köln til hennes foreldre. Svigerfaren oppfordret ham til å begynne med høyere studier, og støttet ham økonomisk. Mellom 1945 og 1949 gjennomførte Rainer Barzel studier i rettsvitenskap og sosialøkonomi ved Universitetet i Köln. I 1949 tok han den første juridiske statseksamen, og senere juridisk doktorgrad under rettsfilosofen Ernst von Hippel, med arbeidet .