Vanunu var også deltidsstudent i geografi og filosofi ved Ben-Gurion-universitetet. På denne tiden ble han kritisk til Israels behandling av palestinerne, og dannet en fredsgruppe kalt sammen med fire andre jødiske studenter og fem arabiske studenter, og som gikk inn for én stat i Palestina. Vanunu var også aktiv i en gruppe kalt Bevegelsen for fred. Tidlig på 1980-tallet konverterte Vanunu fra jødedommen til kristendommen. Vanunu tok baccalaureusgrad i filosofi og geografi ved Ben Gurion-universitetet i 1985. Han har mottatt en æresdoktorgrad ved Universitetet i Tromsø.