1948年9月，张本仁由闭塞的小县城来到当时国民政府首都南京，在学校又受到进步同学的影响，初步了解到共产党在领导全国进行推倒压在人民头上的三座大山和建立新中国的伟大革命斗争。通过参加地下党组织的轰轰烈烈的南京学生反内战、反饥饿游行示威，以及1949年4月揭露国民党搞假和平阴谋的“四·一”运动等斗争的实践，打开了他的眼界，使他第一次能摆脱仅考虑个人前途的局限，开始关心国家的前途、人民的命运。
1949年4月23日南京解放后，中央大学改名南京大学。学校为学生和教师系统开了论新民主主义的课程，经常结合形势和任务组织学习革命理论和党的方针政策。学生作为一支重要力量参与学校的改革、镇反与思想改造运动，参与社会稳定金融、镇反与土地改革的宣传活动。部分学生包括张本仁还被派到主持南京市“三反”和“五反”运动的增产节约委员会参加许多工作组工作。当时他在该委员会秘书组工作，有机会受到省、市领导的亲自教诲，他们简朴的生活，为国为民忘我的工作精神和行为，以及对青年的关怀，给予张本仁终身难忘的深刻教育。通过这样系统的革命理论教育及斗争实践，他逐渐懂得了只有共产党领导的革命才能推翻封建主义、帝国主义和官僚资本主义对中国的统治，才能为建设新中国和彻底改善人民生活铺平道路。同时，结合个人在革命斗争中的摇摆性，以及自己与先进左派同学的差距，根据毛主席阶级分析的原理，分析了剥削阶级家庭和教会学校资产阶级教育对自己的影响，认识了个人奋斗思想的危害。
总之，张本仁在大学阶段接受了党的极其重要的政治思想教育，为他以后通过不断的马列主义理论学习和长期工作实践，逐步树立起辩证唯物主义世界观，能将振兴中华、服务于人民的根本利益作为个人工作的动力和生活的价值，确立了坚定信念和打牢了思想根基。
当然，张本仁在大学阶段还接受了地质科学的启蒙和基础教育。除了课堂教学外，他得益最大的是南京大学那时重视的实践教育。他在校学习期间多次去宁镇山脉熟悉南方地质地层，到华北学习北方地层，在皖南参加地质填图实践。为增进学生对矿床学的理解，徐克勤教授亲自带领他们参观了马鞍山铁矿和硫铁矿、白云鄂博铁矿、淄博铝土矿、金岭镇铁矿、招远金矿、莱西石墨矿、连云港磷矿等十多个各种类型的矿床。为了掌握围岩蚀变，徐教授曾要求他独立鉴定了80张薄片。这种理论联系实际的学习，对他后来的研究工作很有帮助。
