พิชาญเมธ ม่วงมณี สำเร็จการศึกษาชั้น มศ.5 (หลักสูตรเตรียมทหาร 2 ปี) จากโรงเรียนเตรียมทหาร รุ่นที่ 5 (ตท.5) จากนั้นเข้าศึกษาในระดับปริญญาตรี สาขาวิทยาศาสตร์ โรงเรียนนายร้อยพระจุลจอมเกล้า รุ่นที่ 16 (จปร.16) และได้รับดุษฎีบัณฑิตกิตติมศักดิ์ สาขาวิชาการจัดการทรัพยากรการเกษตรและสิ่งแวดล้อม มหาวิทยาลัยแม่โจ้ นอกจากนั้นยังผ่านการอบรมในหลักสูตรต่างๆ ได้แก่

• พ.ศ. 2522 : หลักสูตรเสนาธิการทหารบก ชุดที่ 58 (สธ.ทบ.ชุด 58)
• พ.ศ. 2535 : หลักสูตรวิทยาลัยการทัพบก ชุดที่ 37 (วทบ.ชุด 37)
• พ.ศ. 2541 : วิทยาลัยป้องกันราชอาณาจักร รุ่นที่ 41 (วปอ. 41)

พลเอกพิชาญเมธ สำเร็จหลักสูตรเตรียมทหาร รุ่นที่ 5 เป็นเพื่อนร่วมรุ่นกับ พล.อ.ชัยสิทธิ์ ชินวัตร อดีตผู้บัญชาการทหารสูงสุด พี่ชายของ พ.ต.ท.ทักษิณ ชินวัตร อดีตนายกรัฐมนตรี และเป็นเพื่อนกับ นายพายัพ ชินวัตร น้องชาย พ.ต.ท.ทักษิณ ด้วย