ธวัช วิชัยดิษฐ จบชั้นมัธยมศึกษาจากโรงเรียนสุราษฎร์ธานีสำเร็จการศึกษาระดับปริญญาตรี ด้านการศึกษา จากมหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ ในปี พ.ศ. 2507 ปริญญาโทด้านรัฐประศาสนศาสตร์ (เกียรตินิยมดี) จากสถาบันบัณฑิตพัฒนบริหารศาสตร์ และจาก มหาวิทยาลัยวิสคอนซิน แมดิสัน จากนั้นจึงได้ศึกษาจนสำเร็จการศึกษาระดับปริญญาเอก ด้านรัฐประศาสนศาสตร์ จาก มหาวิทยาลัยวิสคอนซิน แมดิสัน เมื่อปี พ.ศ. 2516 นอกจากนั้นได้ผ่านการศึกษาอบรมปริญญาและเข็มรัฎฐาภิรักษ์ จากวิทยาลัยป้องกันราชอาณาจักร และได้ประกาศนียบัตร (กิตติมศักดิ์) วิทยาลัยทัพอากาศอีกด้วย