Parsons og hans tre brødre fikk hjemmeundervisning med privatlærere, som alle var godt utdannet innenfor realfag, og også fungerte som assistenter for Parsons' far i hans arbeid med astronomi. En av dem fikk senere tittelen «Astronomer Royal of Irland». Parsons studerte senere matematikk på Trinity College i Dublin og St John's College i Cambridge, og ble uteksaminert fra sistnevnte i 1877 med en «first-class honours degree».