1922年春节过后，9岁的习仲勋到当地的都村小学上学。学校有一位德高望重的国语课老师，时常将班上优秀学生的作文张贴在教室后面的黑板上，习仲勋的作文是被贴得最多的。全国解放初期，习仲勋担任中共中央西北局书记时，还把他的国语老师请到西北局小住，与老人家一起吃饭叙旧。
习仲勋生性活泼，喜欢体育课和课外活动。放学后，还爱组织小伙伴们，在附近村庄摆下“战场”，玩打仗游戏。他先找一个竹笼往头上一套，作为头盔，身先士卒，攻入“敌阵”。每当此时，习仲勋总是显得特别机智勇敢，指挥有方。时间一长，小伙伴们都愿意接受他的指挥，称他为“习司令”。
1926年春天，成绩优异的习仲勋考入渭北地区最有名的立诚公学高小部上学。这是一所具有浓厚民主进步色彩的学校。在这里，13岁的习仲勋加入了中国共产主义青年团，经常接受党团组织指派，以鸡毛信的形式进行串连，号召农民行动起来，抗粮抗捐。此后，由于国民党反动派盯上了立诚公学，习仲勋等人转学到富平县立第一高等小学上学。
1927年年底，习仲勋以优异的成绩考取陕西省立第三师范（简称三师）。在这里，他继续参加学生活动。地方反动当局派反动骨干到学校担任训育主任，加强对学生的监视。党团组织作出投毒除掉训育主任的决定，并得到了上级党组织的同意。然而，由于操作失误，毒药被部分教师误食，餐后呕吐腹泻。刺杀计划被识破，当局逮捕了习仲勋等人。在监狱里，习仲勋加入了中国共产党。他们被押到西安，经过长达4个月的审讯，当局也没能从习仲勋等人的嘴里挖出任何有用口供，最后，终于放人回家。这就是当时震惊陕西的“三师毒案”。
习仲勋虽然获释了，但父亲习宗德却在他入狱的日子里，思儿心切，抑郁成疾，于1928年11月去世。不久，习仲勋的母亲、叔母也相继过世。叔叔习宗仁身染重病，卧床不起。家庭的重担，骤然压到了习仲勋的肩上，他要照顾病重的叔叔和6个年幼的弟妹。而且，他还有一桩更急切的心事——出狱后，他和党组织失去了联系，陷入了迷惘之中。
1930年，当叔叔的身体逐渐康复，开始操持家务。习仲勋得知，与富平县相邻的三原县武字区传来中共组织开展“筹赈”的消息，他的精神为之一振，当即和中共武字区委取得了联系，开始在乡间的青年伙伴中进行串连和宣传工作。此时，他萌生了离开家庭投身革命的想法。
