ได้รับการศึกษาขั้นแรกในโรงเรียนสอนศาสนาอเมริกัน ที่จังหวัดนครศรีธรรมราช จนถึง พ.ศ. 2456 จึงติตตามมหาอำมาตย์นายก เจ้าพระยายมราช (ปั้น สุขุม) ซึ่งขณะนั้นยังมีบรรดาศักดิ์เป็นพระยาสุขุมนัยวินิต เทศาภิบาลมณฑลนครศรีธรรมราช เข้ามาอาศัยที่บ้านศาลาแดง และศึกษาต่อในกรุงเทพฯ โดยเข้ารับการศึกษาที่โรงเรียนมหาดเล็กหลวง

ถึง พ.ศ. 2460 พลตำรวจเอก หลวงชาติตระการโกศล ได้เดินทางไปศึกษาต่อที่สหรัฐอเมริกา พร้อมกับนักเรียนไทยอีก 18 คน (คราวเดียวกับที่สมเด็จพระศรีนครินทราบรมราชชนนีเสด็จไปทรงศึกษาวิชาพยาบาล) ได้ศึกษาชั้นมัธยมที่วอชิงตัน ดีซี, แมตซาชูเซส และนิวเจอร์ซี ตามลำดับ จนจบการศึกษาเมื่อ พ.ศ. 2467 นอกเหนือจากการเรียนแล้ว ยังมีความสามารถในทางแสดงละครของโรงเรียน การกีฬา ตลอดจนการเล่นดนตรี Dixieland Jazz ด้วย โดยเครื่องดนตรีที่ถนัดคือ แซกโซโฟน

ต่อมาท่านได้รับทุนจากกระทรวงมหาดไทย ให้ศึกษาวิชาการตำรวจที่ Police Academy Of New York City ที่เมืองชิคาโก, ฟิลาเดเฟีย, วอชิงตัน ดีซี และบอสตัน ตามลำดับ จนสำเร็จการศึกษาเมื่อ พ.ศ. 2468 ก่อนเดินทางกลับยังได้ฝึกงานในกรมตำรวจประเทศอังกฤษ 6 เดือน