Первое знакомство Мамина-Сибиряка с книгой началось с чтения классиков русской литературы. За неимением детских книг родители читали детям Крылова, Пушкина, Гоголя, Некрасова, Гончарова. С произведениями для детей мальчику удалось познакомиться значительно позднее; первой из детских книг в домашней библиотеке Маминых явился «Детский мир» К. Д. Ушинского, затем были прочитаны рассказы известных тогда детских писателей А. Е. Разина, М. Б. Чистякова и др.
Детские впечатления Мамина были широки и многообразны. В автобиографической записке писатель рассказывает, что его родители читали «Современник» Чернышевского, Некрасова и Добролюбова и он «еще детским ухом прислушивался в далеком медвежьем углу к отзвукам и отголоскам великого движения 50-х и начала 60-х годов».
Не менее значительную роль в формировании его сознания сыграли разнообразные жизненные наблюдения. Как вспоминал Мамин-Сибиряк, он пользовался «полной детской свободой» и не мог не видеть тяжелых условий труда и быта крепостных рабочих. Социальные контрасты в небольшом заводском поселке резко бросались в глаза. С одной стороны, чудовищное богатство, праздность и непрерывные развлечения господ, с другой — изнурительный труд, бедность и нищета обездоленных фабричных мастеровых. Проявление дикого произвола заводской администрации, преследование и телесные наказания «неспокойных» мастеровых рано волновали сознание Мамина-Сибиряка. Он разделял сочувствие трудового населения к таким проявлениям социального протеста, как заводское разбойничество, в котором увидел впоследствии одну из форм борьбы крепостных рабочих с заводской администрацией. «В разбойники шли — писал он, — исключительно энергичные натуры, какие создаются в… жестокие времена слишком исключительными бытовыми условиями и служат живым протестом существующему порядку. Каждый почти горный завод на Урале имел таких разбойников, прославившихся громкими подвигами; теперь имена этих ярких протестантов окружены легендарными сказаниями и сделались достоянием народной фантазии».
Способность рабочей массы в той или иной форме выразить свой протест, оказать помощь людям, вступившим на путь борьбы с заводчиками, Мамин-Сибиряк рассматривал как существенное отличие заводского населения от крепостных крестьян.
Незабываемо яркие впечатления вызывала также уральская природа, с которой «связывалось представление воли, дикого простора» и широкого размаха.
Социальные контрасты, книги серьезного содержания, картины природы Урала вызывали вдумчивое отношение Мамина-Сибиряка к окружающей жизни, заставляли его рано задумываться над большими социальными вопросами.
В 1864 году родители попытались определить его в Екатеринбургское духовное училище. Мрачная обстановка бурсы так потрясла впечатлительного мальчика, что отец вынужден был взять его домой и в течение двух лет продолжать обучение домашним образом. Эти годы были заполнены по преимуществу чтением художественной литературы.
Екатеринбургское духовное училище, в высшее отделение которого Мамин был определен в 1866 году, сохранило в полной неприкосновенности дикие бурсацкие порядки, нарисованные Н. Г. Помяловским в известных «Очерках бурсы». Несмотря на то, что Мамин-Сибиряк учился в духовном училище после реформы этих учебных заведений, общая обстановка в них почти не изменилась. В отношениях между воспитанниками господствовал принцип грубой силы, в полной мере процветала жестокая бурсацкая педагогика, бурсаки не получали реальных знаний. Мамин считал потерянными те два года, которые он провел в бурсе: «Екатеринбургское училище не дало ничего моему уму: не прочитал ни одной книги в продолжение 2-х лет и не приобрел никаких знаний».
По окончании духовного училища он в течение четырех лет (1868–1872) учился в Пермской духовной семинарии. «Отзвуки и отголоски» общественного движения 60-х годов которые доходили до Висимо-Шайтанского завода, проникли и в это учебное заведение. В начале 60-х годов в Пермской семинарии существовал революционный кружок, участники которого пытались вести антиправительственную агитацию на заводах Уральского горного округа. Участники этого кружка были обвинены в распространении нелегальной литературы — «ультрареволюционных сочинений против царя», в попытках установить связь с Герценом и Огаревым и с революционными группами других городов.
Ко времени поступления Д. Н. Мамина в семинарию кружок был разгромлен, многие его участники находились в далекой административной ссылке. Однако критическое отношение к действительности среди слушателей семинарии продолжало существовать. Семинаристам удалось спасти от разгрома нелегальную библиотеку, в которой имелись запрещенные для семинаристов работы Чернышевского, Добролюбова, Герцена, Писарева, Милля, Луи-Блана, Н. Флеровского (В. В. Берви) и значительное число книг по естествознанию.
Уже в начале второго года пребывания в семинарии заметен повышенный интерес Мамина к общественной жизни. Он не только критически оценивал многие общественные явления, но настойчиво пытался выяснить причины социальной неправды.