Từ tháng 9 năm 1993 đến tháng 7 năm 1994, ông học sau đại học tại trường Đại học Manchester ở Vương quốc Anh với chuyên ngành Kinh tế phát triển.[19]
Năm 1999, Phùng Xuân Nhạ bảo vệ Tiến sĩ chuyên ngành Kinh tế thế giới và Quan hệ kinh tế quốc tế với luận án có tên là "Vai trò của đầu tư trực tiếp nước ngoài trong quá trình công nghiệp hóa ở Malaysia" tại Viện Kinh tế thế giới, thuộc Viện Hàn lâm Khoa học Xã hội Việt Nam dưới sự hướng dẫn của PGS. TS. Võ Đại Lược và PTS Đỗ Đức Định.[20]
Từ tháng 9 năm 2002 đến tháng 7 năm 2003: Ông làm nghiên cứu sinh sau tiến sĩ (Fulbright Scholar) tại trường Đại học Georgetown, Hoa Kỳ[19].
Năm 2005: Ông được phong hàm Phó Giáo sư.
Năm 2016: Ông được phong hàm Giáo sư ngành Kinh tế[4], tuy nhiên chính ông cũng là chủ tịch Hội đồng Chức danh giáo sư nhà nước.
