1904年，15岁的梅贻琦以世交的关系进入严范孙氏家塾，和严氏子弟一同读书，主要教师张伯苓又聘请了几位教师教授别的学科，这个家塾后改为中学，同年末，男生迁入南开区的新校址，遂定名为南开学堂，张伯苓被正式任命为校长，梅贻琦也成为南开学堂的首届毕业生之一。
从南开学堂毕业后，梅贻琦被保送到保定高等学堂，次年，他考取了首批“庚款留学生”的第六名，赴美深造。其同届同学徐君陶回忆，自己在看榜时，见一位不慌不忙、不喜不忧的学生也在那儿看榜，看他那种从容不迫的态度，觉察不出他是否考取。后来在船上碰见了，经介绍，才知道是梅贻琦。当时学生留美选的都是中国人熟知的学校，比如徐君陶选的是麻省理工，而梅贻琦却单独去了东部的伍斯特理工学院，徐君陶后来才听说那是一所有名的工业大学，认为梅贻琦的选择的确和一般人不同。
在美国留学期间，梅贻琦不时将从伙食费中节省下来的五元、十元寄回家中，以资助弟弟妹妹们读书求学。1914年，梅贻琦自伍斯特理工学院学成归国，获电机工程硕士学位。1915年，梅贻琦接受清华校长周诒春的聘请回母校教授物理，不久便厌倦了，回天津见恩师张伯苓，梅贻琦表示对教书没兴趣，想要换个工作，张伯苓不同意：“你才教了半年书就不愿意干了，怎么知道没兴趣？青年人要能忍耐，回去教书！”连梅贻琦自己也没有想到，这一坚持，就与清华再也没有分开过。
1928年，清华学校正式改制为国立清华大学，梅贻琦在教授会的选举中在47张有效票中获得33票，成为清华第一任教务长，梅贻琦的夫人韩咏华后来说：“那时清华教授中，有博士学位的大有人在，为什么选中了他，我认为这是出于大家对他的人品的信任。”之后在清华学生三拒校长的风潮中，沉默寡言的梅贻琦被推到了清华校长这个风口浪尖的位置上。
1931年，梅贻琦在清华校长就职演说中说：“一个大学之所以为大学，全在于有没有好教授。孟子说：‘所谓故国者，非谓有乔木之谓也，有世臣之谓也。’我现在可以仿照说：‘所谓大学者，非谓有大楼之谓也，有大师之谓也。’”他还说：“教授是学校的主体，校长不过是率领职工给教授搬搬椅子凳子的。”对于真正有才学的人，梅贻琦高度重视，这在清华为之四次破格的华罗庚华罗庚起初只有初中学历，先做小学教员，后为店员，被破格召进清华大学加以培养；又破格从一位系资料员转升为助教，而且被允许修习大学课程；被破格送到英国剑桥大学进行“访问研究”；最后又破格未经讲师、副教授阶段而被聘为教授，上述过程大多是在梅贻琦的亲自过问下实现的。身上得到了很好的体现。
梅贻琦出任清华校长之后，实行“教授治校”的原则。清华教授评议会由所有教授、副教授组成，其权限包括：审议改进教学及研究事业以及学风的方案；学生成绩的审核与学位的授予；从教授中推荐各院院长及教务长。清华另外一个管理机构是评议会，由校长、教务长、秘书长、各学院院长，以及教授会互选之评议员组成，其职权包括“议决各学系之设立、废止及变更；审定预算决算，议决教授、讲师与行政部各主任之任免……”学术上的事情，由教授们讨论决定，行政上的事情，则有教授会推选出来的评议会去管，权责分明的同时，也充分体现出民主的精神。而且梅贻琦虽然身为校长，但是在教授会议上，并不大权独揽，只要教授们提出有利于清华发展的建议，梅校长就会颔首微笑：“吾从众。”
