Synge gikk på privatskoler i Dublin og Bray og studerte piano, fløyte, fiolin, musikkteori og kontrapunkt ved Royal Irish Academy of Music. Han var en begavet student, og vant et stipend i kontrapunkt i 1891. Familien flyttet til forstaden Kingstown (nå Dún Laoghaire) i 1888. Synge skrev seg inn ved Trinity College i Dublin året etter, og tok eksamen med en bachelorgrad i 1892. På Trinity studerte han irsk og hebraisk mens han fortsatte musikkstudiene og spilte i orkesteret til musikkakademiet på konserter i Antient Concert Rooms.