Первоначальное музыкальное образованиеполучил дома — занятия с матерью, уроки Р. Глиэра.

Воспитанием Серея Прокофьева сначала занималась его мать, Мария Григорьевна, которая была хорошей пианисткой. Она происходила из крепостных Шереметевых, где с самого раннего детства учили, театральным искусствам и музыке. 

Мальчик начал заниматься музыкой с пяти лет и уже тогда проявлял интерес к сочинительству. Мать записывала сочинённые им пьесы: рондо, вальсы, песенки, «Индийский галоп». В возрасте девяти—десяти лет мальчик-композитор написал две оперы: «Великан» и «На пустынных островах». В 1902—1903 годах брал частные уроки теории и композиции у Р. М. Глиэра.

В 13 лет (1904 г.) Прокофьев поступил в Петербургскую консерваторию; занимался композицией у А. К. Лядова, а инструментовкой — у Н. А. Римского-Корсакова.

Окончил консерваторию в 18 лет (1909 г.) как композитор, после чего вновь поступил в неё уже по классу фортепиано. Если диплом композитора, по собственным словам Прокофьева, был «плохого качества» (отношения с педагогами у него не сложились), то окончание консерватории в 1914 г. как пианиста оказалось блестящим — ему была присуждена премия Антона Рубинштейна и выдан диплом с отличием.