Von der Leyen gikk på den europeiske skolen i Brussel fra 1964 til 1971 og tok (artium) i 1976 ved matematisk-naturvitenskapelig gymnasium i Lehrte. Hun studerte arkeologi i Göttingen i 1976 og samfunnsøkonomi i Göttingen og Münster fra 1977 til 1980. I 1978 studerte hun ved London School of Economics og deretter medisin i Hannover fra 1980 til 1988. Hun avla statseksamen i medisin i 1987 og tok den medisinske doktorgrad i 1991. Hun er Magister Public Health fra 2001. Hun beskriver studietiden i London som frigjørende.