光绪二十七年(1901)清政府通令各省选派留学生出国。由于日本在明治维新后一跃成为世界强国，对中国有借鉴作用，再加上去日本学习费用较少，赴日留学成为当时留学的主流。无锡早期的出国留学生也以留日为多，光绪二十七年（1901），无锡竢实学堂出资选送吴荣鬯留日，无锡人廉南湖开办的上海文明书局资送吴稚晖、孙揆均两人先留日，后留英、留法。光绪二十八年（1902），黄以仁自费留学日本。光绪二十九年正月，侯鸿鉴、顾述之由竢实学堂和东林学堂资助派送日本留学。光绪三十年(1904)7月，江苏巡抚端方选送官费留日学生中，有无锡人许同莘、杨邦藩、顾祥麟、过文冕、过耀根、薛雄万等。至宣统三年(1911)，无锡出国留学人数已达122人，其中留日学生90人。在留日学生中，有25人已在国内中科举，计有：举人5人(吴稚晖、孙揆均、许同莘、许士熊、嵇镜)，副榜1人(林志熙)，秀才19人，占清末无锡留日学生的28％。
光绪三十年（1904），清政府颁布的《奏定学堂章程·学务纲要》中强调，日本为出国游学的首选国家。学部成立后，陆续制定了一些 留学章程，如光绪三十二年（1906）拟定留学生考验奖励章程，规定每年8月按照所习学科分门考试，考列最优等者给予进士出身，考到优等及较优者，给予举人出身，并加以某学科字样。日本政府和民间又都对中国人留学日本持欢迎的态度，1908年，美国国会通过决议案，退还庚子赔款中的一部分用于资助中国学生到美国留学，并在华建立清华学校作为留美的预备学校；英法等国也用庚款资助留学吸引学生，在这种情势的鼓励下，出洋留学的学生逐年增加。无锡留学人数也随之增多，其出国留学人数之多，时间之早，在江苏乃至全国都处于前列。据有关教育部门统计，自光绪二十四年(1898)至民国9年(1920)，无锡已有出国留学生241人。名单如下：
一、留日学生118人
杨荫杭 廉 隅 华承德 胡雨人 吴稚晖
孙揆均 吴荣鬯 范绍洛 张懋德 秦毓鎏
黄以仁 张肇桐 赵 印 嵇 镜 蔡文森
华 鸿 侯 毅 顾沛然 杨寿柱 许嘉澎
杨岷源 胡彬夏 秦岱源 秦毓钧 华裳吉
侯鸿鉴 顾述之 顾树屏 侯毓汶 过文冕
华倩朔 过耀根 杨邦藩 顾祥麟 许同莱
蒋雄万 章鸿远 许同莘 杨鼎复 邹呈桂
周寄湄 林志熙 孙观圻 杨荫榆 杨寿杓
汪廷襄 邹本铨 薛光鉴 薛光钺 李 澂
祝寿伯 许卓然 钱乐真 杨寿桐 孙展圻
秦瑞玠 胡仁镜 杨曾询 宋镇涛 林 芾
周佩珍 蔡文淼 孙巩圻 蔡 培 张士杰
华景奭 林苏民 朱缙卿 周复培 蒋曾燠
韩 照 华国铨 陶念钧 薛剑峰 张杏生
陈颂平 沙仲宣 孙干甫 邹符生 胡伯铭
方石珊 侯士绾 谈荔孙 严 望 杨 霙
顾 复 蔡 浩 过守一 殷良弼 龚 玮
张学坚 朱 辉 张召棠 孙德修 孙 振
陶慰孙 陶虞孙 朱士圭 孙学修 陶泰基
司马樑 华阜熙 过受熔 陶 炽 陶 烈
陶瀛孙 张淑英 贾补衮 俞载凡 张 桐
张含英 顾青虹 刘国树 钱祖勤 薛望曾
钱保贞 陶晶孙 朱承洪
二、留美学生73人
杨荫杭 杨荫榆 胡敦复 杨荫樾 胡鸿猷
胡壮猷 谢学瀛 胡刚复 侯景飞 胡明复
张镜人 徐祖善 王 赓 邓福培 陶慰孙
王兆麒 高 阳 过探先 杜光照 胡宪生
胡鸿基 唐焘源 陈翰笙 陈鼎揆 嵇储英
须 恺 杨保康 裘昌运 蔡 常 顾维精
陆理成 顾毓琇 陆鼎傅 许 璘 侯毓芬
王 耿 吴光远 徐 明 杨 景 杨景熥
周厚坤 张贡九 邓栽臣 周季梅 林凤歧
胡 卓 陈凤书 顾 振 许 坤 裘维莹
过养默 陈 枢 徐 书 尤乙照 尤寅照
尤巽照 尤玉照 胡正祥 裘维裕 唐庆诒
薛桂轮 邹尚熊 俞庆棠 唐庆增 薛学海
薛学潜 巽 元 杨荫溥 赵学海 唐炳源
赵 深 李 斡 孙晓楼
三、留英学生18人
吴稚晖 胡彬夏 秦铭博 孙鸿哲 侯辰奎
胡振平 范绍濂 杨曾浩 许士熊 陈翰笙
裘祝三 孙贵廷 陈 淑 荣志惠 陈西滢
顾翼之 顾毓瑔 顾毓王贞
四、留法学生13人
吴稚晖 华南圭 虞炳烈 徐颂年 廉劭成
许念曾 尤济华 冯晓钟 荣襟伟 华印椿
孙晓楼 陆鼎萱 李亮恭
五、留德学生７人
杜 沄 倪 谦 胡鸿猷 顾常葆 周 纶
荣瑞馨 陈翰笙
六、留比利时学生5人
张肇桐 侯士绾 程文勋 张葆熙 程文熙
七、留学国别未详7人
周清渠 顾 型 秦执中 林志安 林志定
范学海 范学濂
留学生学成归国后，在传播民主革命思想，成立进步社团，宣传社会变革，倡新学办实业，献身社会事业，在辛亥革命中都起有积极作用，作出贡献。如无锡最早的留日学生杨荫杭在留学期间的光绪二十七年(1901)暑假回到无锡，即在城区竢实学堂发起成立“励志分会”，集有会员50余人，开展反清的革命宣传活动，不久为清政府侦知，勒令停止活动。光绪二十九年（1903）前后，他与留日同学蔡文森、顾树屏等先后创办锡金公学及理化研究会，培养近代学校师资和科技人才。他聘请日人讲课，自任翻译，还叫妹妹杨荫榆等入学，提倡男女同学。在家乡，他首先废除对祖先跪拜祭祀，开风气之先。后遭清政府迫害，光绪三十三年(1907)又赴美留学5年。又如光绪二十八年(1902)赴日留学的秦毓鎏，光绪三十年（1904）回国后，曾与黄兴一起在湖南发动起事，组织华兴会，任副会长。辛亥武昌起义后，他在无锡组织武装起而响应，无锡光复后，任锡金军政分府总理。民国2年又参加讨袁斗争，事败被捕入狱，至袁世凯倒台后才释放出狱。留日学生华承德、许嘉澍在无锡光复起义中曾担任军事负责人，光复后华承德任军政分府军政部长，许嘉澍曾任警务长，胡雨人任民政长。杨寿杓在宣统三年（1911）任《锡金日报》主笔，他发表的文章富有民主革命思想。
早期出国留学生为开拓无锡近代教育作出了贡献。有如胡雨人赴日学师范，归国后，在家乡积极倡办新学，并亲自创办胡氏公学、尤家旦师范传习所。并潜心水利事业，成为无锡早期教育家和水利专家。侯鸿鉴归国后热忱办教育。侯鸿鉴担任竢实学堂校长，又创办了竞志女学堂，并受命创办江苏省第三师范学堂(省锡师)，任校长。顾倬任东林高等小学的校长，过文冕则于光绪三十二年(1906)任劝学所筹设的四乡师范传习所主任，办改良私塾颇有成绩。
无锡的早期出国留学生，为发展祖国的科学技术事业发挥了积极的作用。绝大多数的留欧美学生，由于笃信“科学救国论”，而选学理工科。他们在国外大多学习刻苦，取得优良成绩，不少人获得学士、硕士、博士、工程师等学位和职称，其中胡敦复、胡刚复、胡明复、王兆麒、陆鼎揆、胡鸿基、孙贵廷、顾毓祯、胡正祥等人获得博士学位。硕士周厚坤曾获得美国航空学会奖，学术论文《航空机振动促进法》很有影响，还发明了中文打字机。胡明复、过探先等还于民国3年(1914)发起建立了中国科学社，出版《科学》杂志，大量刊登留美生习作，胡明复被誉为中国现代科技发展的先驱。薛寿萱、唐星海等则成为著名实业家。大多成为著名科学家、工程师或大学教授等，其中任过大学校长、院长的有：
胡敦复(大同大学校长)
杨荫榆(北京女子师范大学校长)
张贡九(交通大学校长)
高践四(江苏省立教育学院院长、广西大学校长)
孙鸿哲(唐山大学校长)
孙晓楼(朝阳大学校长)
俞庆棠(中央大学区民众教育院院长)
顾维精(交通大学院长、江南大学校长)
过探先(金陵大学农学院院长)
顾青虹(贵州大学农学院院长)
孙贵廷(厦门大学教育学院院长）
李亮恭(劳动大学农学院院长)
顾毓琇(中央大学校长)
陆理成(中央大学农学院院长)
裘维裕(交通大学理学院院长)
堰桥人胡敦复和他的弟弟刚复、明复先后留美，人称“一门三博士”，曾创办大同大学，这是当年中国培养数理人才的著名大学。
著名的学者还有：黄以仁(全国著名植物学家、历任北京大学等校教授)、杨荫溥(经济学家，著有《中国金融论》等书)、陈翰笙(经济史学家，在20世纪30年代曾主持中国农村调查)、赵深(建筑学家)，还有著名医师范绍洛、蔡文森、华景奭等。