Sandberg begynte å studere ved Harvard College i 1987. Hun ble uteksaminert i 1991 og med en bachelorgrad i samfunnsøkonomi. Hun ble tildelt John H. Williams-prisen for den beste avgangsstudenten i økonomi. Samtidig som hun studerte ved Harvard College, var Sandberg med å grunnlegge en organisasjon kalt . Hun møtte også professor Lawrence Summers, som ble hennes mentor og avhandlingsrådgiver. Summers rekrutterte henne til å være hans forskningsassistent ved Verdensbanken, hvor hun jobbet i omtrent ett år med helseprosjekter i India som omhandlet spedalskhet, AIDS og blindhet.