刘师培生有异相，尻部有一根长不及寸的无骨肉尾，左足正中有一块龙眼大小的鲜红方记，故被称为“老猿再世”，此为聪明异常之兆。刘师培自幼天资聪颖，过目成诵，10岁时曾在两天中作《凤仙花》绝句百首，被称为“神童”。
刘师培自幼天资过人，八岁开始学习《周易》，12岁时即已遍读四书五经，“为人虽短视口吃，而敏捷过诸父，一目辄十行下，记诵久而弗渝”。刘师培17岁进学，18岁考上秀才，19岁中举，可谓少年得志。
程善之曾告诉冶春后社社友杜召棠，一天，他从上海购蒙古地图，回到扬州府中学堂后，与刘师培、方地山共同浏览。不久，侍者来叫他们吃午饭，程善之先去，等了许久还不见二人前去吃饭，于是程去催促。一会儿，刘师培来了，但方地山未至。程再催，方地山说，尚缺十数地。程不解其意。吃饭时，程善之就问方地山所言何意。方答：“吾默识地名，尚有疑误，重新检查一下。”程善之大惊，蒙古全图上有地名千余个，仅一两个小时，怎可能记住？以为他吹牛。方说：“我不敢自信，但刘师培我可保证他绝没有多少误差。”程更加惊讶。饭后，刘师培与方地山二人各取一漆牌，持粉笔，默绘地图。等到完成后，与原图比较，刘师培只有一处错误，方地山有六七处错误。程善之始信其言。