Детство А.Д. прошло на Украине (имении отца в местечке Малин Киевской губернии, после революции их семью приютил их бывший конюх, поселив в своей хате) и Северном Кавказе (Армавир).
Детей в семье учили отец и мать. В 1929 году, когда семья переехала в Ленинград, Андрей поступил сразу в 6 класс средней школы, но в 1931 году перешел в школу ФЗО связи телефонии и телеграфии, которую окончил в 1932 году, получив, кроме технического и среднее образование.
В 1933 г. Андрей Дмитриевич поступил в Ленинградский университет. Учеба была совмещена с подработками тяжелым физическим трудом на заводе «Красный гвоздильщик», однако во время студенческой производственной практики в Средней Азии и на Тунгуске студент А. Миклухо-Маклай получает похвальные отзывы о своей работе и производственных геологических отчетах, которые он выполнял тщательно и успешно иллюстрировал собственными рисунками с натуры.
Закончив университет по кафедре исторической геологии, А. Миклухо-Маклай получил диплом с отличием.