Бардин получил степени
бакалавра и
магистра по
электрической технике в
1928 г. Он прослушал все курсы лекций по
физике и
математике, которые были ему интересны и закончил университет за 5 лет — на год дольше, чем обычно. Это позволило ему одновременно написать магистерскую диссертацию под руководством Лео Петерса. Его наставниками в математике были Уоррен Уивер и Эдвард Ван Флек. Главным наставником по физике был
Джон Хазбрук Ван Флек, но также большое влияние на него оказывали приходящие учёные, как
Поль Дирак,
Вернер Гейзенберг и
Арнольд Зоммерфельд.
Некоторое время после окончания университета Бардин оставался в Висконсине, продолжая свои исследования, но затем перешёл работать на три года в Gulf Research Laboratories — исследовательское отделение компании Gulf Oil из
Питтсбурга. После того как эта работа перестала интересовать его, он подал заявление и был принят на аспирантскую программу по математике в
Принстонском Университете.