Дитинство проходило у рідному маєтку села Пашенівка. Уже в ранньому віці у нього проявилося значне зацікавлення до математичних обчислень і він вимірював різні предмети: вози, дерева, глибину ярів та криниць. 1809 його відвезли до Полтави в гімназію, де він навчався до 1816, коли надумав стати військовим. Однак, їдучи до Петербурга, де Михайло мав вступити до гвардії, вони з батьком заїхали до дядька, і той намовив Остроградського вступати до Харківського університету.