W wieku pięciu lat rozpoczął edukację domową i – według nauczycielki, Catherine Peebles – uczył się pilnie i sumiennie, choć nie był zdolnym uczniem, miał trudności z koncentracją i nie wykazywał zainteresowania zdobywaniem wiedzy. W listopadzie 1956 rozpoczął naukę w prywatnej w zachodnim Londynie, ale z powodu słabego zdrowia często opuszczał lekcje. W latach 1957–1962 uczęszczał do szkoły z internatem Cheam School w hrabstwie Berkshire, a w 1962 został wybrany na starostę szkoły. Ze względu na królewskie pochodzenie był izolowany przez szkolnych rówieśników, którzy traktowali go ozięble, a także go wyzywali, zastraszali i szturchali. Przeszedł podstawowy kurs zapasów i boksu, co pomogło mu w obronie przed kolegami, z którymi czasem wdawał się w bójki. W szkole interesował się głównie historią i archeologią. Od kwietnia 1962 uczył się w szkole Gordonstoun w północno-wschodniej Szkocji, do której posłany został stanowczą decyzją swojego ojca, będącego jej absolwentem. W placówce tej starsi uczniowie znęcali się nad Karolem, np. izolując się od niego, a niekiedy także stosowali wobec niego przemoc fizyczną, np. szturchali, ciągnęli za uszy, bili poduszkami i ręcznikami oraz wkładali głowę do toalety. W roku szkolnym 1965/1966 spędził dwa semestry w w Geelong w Australii.