Dimitrie Onciul a fost absolvent de Istorie și Geografie, între anii 1876-1879, la Cernăuți. Pentru că și-a dorit să învețe și mai mult, el și-a continuat specializarea la Viena, în perioada anilor 1879 și 1881. Pe atunci când era doar un student, el era membru al Societăţii „Arboroasa” şi a fost iniţiator şi fondator al Societăţii studenţeşti „Junimea”. Mai târziu, Onciul a fost ales președinte al Junimii. A făcut studii de epigrafie latină, diplomatică, paleografie şi sigilografie la Universitatea şi Institutul de Istorie Austriacă din Viena și a început să studieze mai multe limbi străine.

A fost considerat creatorul Şcolii critice în istoriografia română. Activitatea de cercetare a istoricului fiind bazată în general pe originea şi dezvoltarea poporului român şi modul de formare al Ţărilor Române ca state de sine stătătoare.

A publicat documente descoperite în arhive, la Viena, între care: „Acte privitoare la instalarea episcopului Dosoftei în Cernăuţi la 30 ianuarie 1872. Culegere din Arhiva Ministerului I.R. de Războiu din Viena”, 1890 și „Documente inedite privitoare la istoria românilor”, 1392.