一九三三年秋天，十一岁的杨振宁离开成志小学，进入位于北平西单绒线胡同的崇德中学（如今的北京市第十三中学）学习。

崇德中学由英国教会开办，教学质量一直享有盛誉，杨振宁在这里得到了全面、良好的教育，他的数理化知识基础正是在这个时期打下的。杨振宁各科成绩都非常不错，学习对他来说似乎是一件轻而易举的事。

闲暇时，杨振宁经常跑到图书馆去看书，有一本叫做《中学生》的杂志他非常喜欢，里面讲到了文学、社会、历史、自然等各种知识，每一期他都会看。除此之外，他最感兴趣的就是一些物理学家们写的科普书了，此时的中国才刚刚摆脱封建帝制，量子力学等一些现代物理学知识在中国是非常空白的，书中那些美妙而又深奥的东西杨振宁并不全懂，但内心却已深受触动，他与物理学的缘分，或许就是在此时结下的。

有一天，杨振宁又跑到图书馆看书，他发现了一本《神秘的宇宙》，书中讲到了人类对宇宙的最新研究成果。杨振宁被这本书深深吸引住了，顿时觉得自己长大后就应该去研究这些东西，于是，他回家后便兴冲冲地对父母说：“我要研究宇宙，长大后我要拿诺贝尔奖！”此时的杨振宁才十二岁，父母一笑，只当他年少轻狂聊发妄语，并没放在心上。

杨振宁也经常去父亲的书架上看看《数论》《有限群论》等一些数学书籍，此时的杨振宁已经在数学上显露出极高的天分，但杨武之作为一个极具人文精神又有远见的父亲，深知揠苗助长有害无益的道理，他没有去为儿子讲解更深的数学知识，反而在儿子请教数学问题时，劝他别太着急，还专门请来一个人，去教他跟数学毫不相关的《孟子》和历史知识。正是因为杨武之注重素质教育，没有对杨振宁的天分进行深挖猛补，杨振宁才得以长久地保有对数理知识的兴趣，这与他日后取得的成就关系甚大。

一九三四年秋天，杨武之需要去柏林大学做一年研究，于是，他在清华大学休假一年，离家去了德国。此时，罗孟华已经生有四个孩子，除了杨振宁以外，还有老二杨振平、老三杨振汉、老四杨振玉，杨武之这么一走，家庭的重担就落在了罗孟华一人身上。杨振宁此时才十二岁，但是已然懂事，学习之余他总会帮助母亲做些力所能及的事。母亲要料理家务，杨振宁便成了弟弟妹妹们学习上的管家。