Roethlisberger spilte quarterback ved Miami University i Oxford, Ohio. Etter å ha ankommet Miami 2000 ble han designert en «redshirt» i sin første sesong. I 2001 debuterte han mot Michigan hvor han fullførte 18 av 35 pasninger for 193 yards og to touchdowns. Han slo skolerekorden for pasningsyards mot Akron med 399 pasningsyards, hvor 70 av dem kom fra en Hail Mary til Eddie Tillitz som sikret seieren like før kampen var over. Da Miami møtte Bowling Green hadde han to touchdowns og 305 pasningsyards, og slo MAC-rekorden for pasningsyards for en freshman. Under en kamp mot Hawai’i slo han skolens rekorder for forsøk, fullførte pasnings og yards, med 40 av 53 fullførte pasninger for 452 yards. Han avsluttet sitt første år med 3 105 pasningsyards på 241 fullførte pasninger, og 25 touchdownpasninger.