經過了一段時間的自學和準備，轉年，也就是一九零九年新學期開學的時候，傅斯年考上了侯延缷、英斂之等人，為他精心選擇的天津府中學堂。
學生的素質，無疑也是保障學校學習質量的極重要的資源，進這樣的學校是需要嚴格考試的。
20世紀之初，在維新變法、興辦新學思想的影響下，當時天津的賢達之士高凌雯、王世芸等經過各方努力，于清光緒二十七年正月十九（1901年3月9日），將“稽古書院”舊址改設為“天津普通學堂”，高凌雯、王世芸擔任董事。“天津普通學堂”開國人自辦中學堂之先河。從開辦之初，在授課方式、課程設置基本已達到近代中學教育要求。在各方的努力和支持下，天津普通學堂辦學效果良好，成為天津乃至全國的中等教育事業的一面旗幟。
清光緒二十八年（1902），和八國聯軍議和後，天津地方官府恢復。經過地方士紳與官府協商，認定天津普通學堂以官辦為宜，遂于清光緒二十九年（1903）春，移交天津知府衙門，更名為天津市官立中學堂。
自此，這個天津市第一所官立中學堂誕生。學校致力于國民教育，招收的學生多為家境一般或清貧的勞動人民子弟。此後幾十年，官立中學堂的校名經歷多次改變，但民間仍常用“官立中”一名，可見其名聲之大。
光緒三十一年（1905）學校改名天津府中學堂。
1928年，直隸省改名河北省，本校改名為河北省立第一中學校。
1945年9月學校復名河北省省立天津中學校。
1949年8月1日，學校更名為天津市第三中學。1960年9月，天津三中由芥園道鈴鐺閣舊址搬到現在（丁字沽一號路）的新校址。（所以稱第三中學，是因為天津實行中學數字為序時，已經先有第一、第二中學了）
走過一個多世紀，名馳海內的原天津府中學堂，現在的天津三中灑下一路豪歌，培育了萬千英才。
這所中學建校至今，除傅斯年外，還培養出眾多在各個領域具有影響和貢獻的人才，如冶金物理化學家魏壽昆、數學家王壽仁、水力發電工程專家李鶚鼎、地質專家劉寶 、地質礦床專家翟裕生、核物理專家劉廣均、小兒外科專家張金哲、中國臨床內分泌學奠基人之一朱憲彝、中國臨終關懷學創始人崔以泰、語言學家張志公、文學評論家侯金鏡、書法家劉炳森、油畫家郭紹綱和戲劇家邢野、石羽……此外，有近二十位大學校長曾于中學時代在此就讀。
原廣東省第一書記，中國改革開放的元勛任仲夷也畢業于此校。任仲夷的父親，一直當老師的任研佛，所以為兒子選則這所學校，當然是因為這是河北省最好的中學。
那是一九二八年秋，當時，這所譽滿津門的中學名字是河北省立第一中學。
一九零五年，對天津府中學堂的發展，起到重大作用的王用熊成為學堂的堂長，後改為校長。
王用熊校長曾同嚴修等一道去日本考察教育，回國後更新教育觀念，改進辦學舉措，其在任期間奠定了學校教育教學的基本格局。他規範管理體制和課程設置，重視體育運動和社團活動，積極推進師資力量建設，所聘教師注重資歷、品行，均有專長。學校當時人才薈萃，治學嚴謹。
王用熊任校長期間，不斷深化辦學宗旨，提出“公勇、誠樸、勤慎、和厚”的校訓，對學生實施較深的普通教育，為學生畢業後從事各項實業或升入高等學堂打下堅實的基礎。
王用熊校長在任十五年，傅斯年在校學習四年，正是在王用熊的任職期間。這也是這個學堂發展比較好的歷史時期。
天津府中學堂與傅斯年先前讀書的私塾、東昌府立小學堂相比，可謂天壤之別。
“高大的梧桐樹、槐樹，鋪一地綠蔭。院子里有水池，池里種著水蓮花，初夏時節滿池白花；甬道兩旁種著木槿花、紫丁香、美人蕉，一片濃郁的香氣……”
置身于這樣的校園中，傅斯年真的是耳目一新。
傅斯年在天津府中學學習的四年半時間里，系統的接受了近代新式中等教育。數學、物理、化學、生物、外語，這一門門的新學科、新知識，把他帶進了一個全新的知識世界。傅斯年知道自己所以來天津就是為了學習這些知識的。他知道，如果沒有侯延缷等人的資助，他是不可能來這里讀書的。他知道這機會是多麼的難得，他深知，即使不是為了自己，不是為了母親和爺爺，就是為了侯延缷等這些幫助自己的人，他也要珍惜這次學習的機會。因此他特別努力的學習，用心學習每一門知識。
開始，由于這些新學科，他是第一次接觸，而別的同學，在來這個學校前，有些人已經有了相當的基礎，在起跑線不同的條件下，除了國學這門課他讓人望塵莫及外，別的學科，他還沒顯示出實力。但學了一段時間後，他便在所有的科目，都了。
王用熊校長不但注重學校學習質量，還特別注重學生的全面發展，所謂讀書育人。
比如，天津府中學堂中設有各種學生組織，包括書報社、體育會、國學研究會、出版部、武術會等。這些組織為學生們增長見識、開闊視野提供了廣闊的平台。
傅斯年在學習期間，積極參加這些社團活動
王用熊校長也特別注重學生的人格培養，所謂讀書育人。
比如，他要求學生們脫去長袍改穿制服，並親自到校門口監督，想法是改變了學生們認為穿短衣“不體面”的舊思想。
穿長袍是讀書人與勞動群眾服裝上的區別，這其中有優越感，也有高人一等的思想。比如魯迅筆下的孔乙己，已經窮困潦倒到站著喝酒了，還死要面子穿著長衫。
中國的舊教育是為培養人上人的，所謂學而優則仕，也就是讀好書好當官。
一般來說，讀書人是看不起勞動群眾的，以五谷不分四體不勤而沾沾自喜。毫無疑問，這樣的教育，培養的人是很容易有人格缺陷的。
王用熊校長堅持學生們脫去長袍改穿制服，是有深意的。
傅斯年第一天進校門就很尷尬，一進門他就被一個長者叫過去，很嚴肅的對他說，同學，你是不知道吧？我們學校不能穿長衫的。
傅斯年還不知道站在自己面前的是王校長。上下看了一下自己的長衫後，小聲地問︰“那我穿什麼衣服呀？”
王校長和靄的笑了笑︰“看來你是真的不知，咱們學校正常的時候不能穿長衫，得穿制服。你既然不知道，今天就這樣吧，明天可一定要換呀！”
傅斯年猶豫了一下，想說自己沒有制服，但沒敢說出口，終于點了點頭。
這下子，傅斯年犯難了，自己身上的長衫，是母親來的時候，專門為自己拿家里大人的一件舊長衫改的，自己現在哪有錢買制服呀？
能為了這件事去找侯延缷候叔叔嗎？再說，侯延缷現在在北京，自已現在等不得呀！
這時候，學校的學生宿舍還沒修好，他還暫住在英斂之家。
快進英斂之家門的時候，他還沒打定主意，這件事是不是請他們幫忙。讓他想不到的是，一進門，英夫人就拿出了一套八九成新的制服。
“斯年，來試一試，伯母給你改的，看合不合身？”
傅斯年大喜過望，連忙接過，嘴里說著；“合適。合適。”
英夫人笑了︰“這孩子，沒試怎麼知道合適，快去你房間換上，哪不合適，我好改一改。”
“好，好的。”傅斯年高興的答應著。