مع أبيه إلى القاهرة عام 1238 ه : 1823 م ، ودخل الأزهر ، وفيه تتلمذ علي : محمد الكومي ، ومحمد أبي النجا ، ومصطفى القناوي ، وإبراهيم الباجوري شيخ الأزهر ( ت 1861 م ) ، وحسن العطار ( ت 1835 م ) ، وإبراهيم السقا ( ت 1880 م ) . وكان من زملائه في الدراسة : الشاعر الشيخ شهاب الدين ( 1857 م ) ، ورفاقه الطهطاوي ( 1873 م ) ، ومحمد قطة العدوي ( 1864 م ) ، ومحمد الأشموني ، وإبراهيم الدسوقي ( 1883 م ) ، الذي تتلمذ عليه كثير من المستشرقين . وفي عام 1827 م توفي أبوه فترك الطنطاوي الدراسة في الأزهر ، تحت ضغط الظروف القاسية ، وعاد إلى طنطا ، ومنحه أستاذه مصطفى القناوي شيخ المسجد الأحمدي إجازة في التدريس عام 1828 م ، ثم عاد ودرس في الأزهر عام 1830 م ، ثم عاد ودرس في الأزهر عام 1830 م ، وكان أول من قرأ المعلقات والمقامات في حلقاته العلمية وهو في العشرين من عمره . وظل في الأزهر عشر سنين ، وله تعليقات على مقامات الحريري وشرح الزوزني على المعلقات . ومن تلاميذ الطنطاوي في الأزهر : يوسف الأسير السوري ( 1889 م ) ، وإبراهيم مرزوق ( 1866 م ) ، وعبد الهادي نجا الأبياري . واشتغل مع عمله في الأزهر بالتدريس في المدرسة الإنجليزية بالقاهرة ( مدرسة الارسالية البروتستانتية ) عام 1835 م . وفيها اتصل بكثير من الأوروبيين الوافدين على مصر ، ومن بينهم جماعة من المستشرقين مثل فليمانس فريثل الفرنساوي ( 1855 ) الذي ترجم لامية العرب للشنفري إلى الفرنسية بمساعدة أستاذه الطنطاوي ، والذي علم أستاذه اللغة الفرنسية ؛ وكذلك بيرون وفيل وبرونر ، وأصبح الشيخ أثيرا عندهم ، واعتمدوا عليه اعتمادا كليا في بحوثهم وتتلمذوا عليه تلمذة فعلية . وكتب قرينل يقول : « أنه مدين للطنطاوي الشيخ المصري الوحيد ،