Al igual que sus hermanos, el erudito polígrafo Eugène y el historiador Joseph (1830-1906), Charles comenzó sus estudios en el seminario menor de la Abbaye Blanche (Mortain) y los terminó en el colegio de Avranches, donde tuvo entre sus profesores al historiador Édouard Le Héricher.

Terminados sus estudios clásicos, ingresó en la École Nationale des Chartes, al mismo tiempo que se licenciaba en derecho, obteniendo el 25 de noviembre de 1850 el diploma de archivero-paleógrafo, defendiendo una tesis titulada Des asiles religieux dans l’Empire romain et en France, publicado dos años después en la Bibliothèque de l'École des Chartes.

«Podemos decir que no hay un punto de la historia, ningún personaje, ningún municipio, ningún monumento del departamento del Sena Marítimo que no haya captado la atención de este prolífico investigador y no haya sido objeto de una nota, aviso o comentario de cualquier tipo.

También el nombre de Charles de Beaurepaire ha aparecido en todas las obras científicas y en todas las publicaciones arqueológicas: no hay investigador que no haya tenido que citarlo, ningún escritor normando que no haya tenido que recurrir a sus obras y a su opinión sobre cualquier tema.»[2]​ Beaurepaire también fue miembro fundador de la Sociedad de Bibliófilos Normandos y de la Sociedad de Historia de Normandía.

La Academia Ciencias, Bellas Letras y Artes de Ruan lo admitió en sus filas en 1853.