Từ 1985-1989, Vương nữ Madeleine bắt đầu nhập học ở trường mẫu giáo Västerled Parish. Mùa thu năm 1989, cô theo học tại trường tiểu học Smedslättsskolan ở Bromma. Lên trung học, Vương nữ theo học tại trường trung học cơ sở Carlssons và trung học phổ thông Enskilda Gymnasiet ở Stockholm. Cô tốt nghiệp trung học năm 2001.[4]

Mùa thu năm 2001, Vương nữ chuyển sang sống ở Luân Đôn, Anh để tiện cho việc học tiếng Anh.[3] Mùa xuân năm 2002, cô đăng ký tham gia lớp học Giới thiệu về lịch sử Thụy Điển. Cũng trong năm này, Vương nữ còn tham gia khóa học để lấy bằng lái xe.[3] Tháng 1 năm 2003, Vương nữ nộp đơn vào ngành Lịch sử mỹ thuật của trường Đại học Stockholm. Cô đã lấy 60 tín chỉ học thuật Thụy Điển chỉ trong vòng 2 học kỳ. Mùa thu năm 2004, Vương nữ Madeleine bắt đầu khóa học về Dân tộc học cũng tại Đại học Stockholm. Cô có thể nói lưu loát tiếng Anh, tiếng Đức, tiếng Thụy Điển và đang học thêm tiếng Pháp. Cô tốt nghiệp Đại học ngày 23 tháng 1 năm 2006 với tấm Bằng Cử nhân Xã hội học ngành lịch sử nghệ thuật, dân tộc học và lịch sử hiện đại. Năm 2007, cô học thêm ngành Tâm lý trẻ em cũng tại Đại học Stockholm.