سیدمهدی بحرالعلوم مقدمات علوم را نزد استادان مربوط خواند و سطوح عالی فقه و اصول را در حوزه درس سیدمحمد بحرالعلوم، شیخ عبدالهادی همدانی (معروف به شیخ عبدالهادی لیله) و آخوند ملاکاظم خراسانی (د ۱۳۲۹ق/۱۹۱۱م) آموخت. او از عالمان پرکار و اهل نقد و نظر و تالیف بود. شاگردان بسیاری در حوزه درس او تربیت یافتند و از عالمان زمان خود شدند.