Wilhelm Hanstein fikk privatundervisning i tegning under skolegangen og gikk i tømmerlære hos Heinrich Struck i Christiania 1836–1842. Han studerte ved Den Kongelige Tegneskole i 1838/1839 og var svenn ved marinens bygningsarbeider i Horten i 1842. Hanstein fikk statens reisestipend for kunstnere i 1839.