לימודי הגמרא בישיבת אמי"ת נחשון תופסים נפח מרכזי מכלל הלימודים. כאן רואים בגמרא את יצירת הבסיס לכל התורה שבעל פה, והיא מהווה את אחד מהשערים החשובים ביותר ללימוד תורה. עם כל הקשיים הקיימים היום במקומות רבים בלימוד הגמרא - ב'נחשון' מאמינים שדווקא נקודה זו עשויה להוות מצע (מחובר, ומחבר), שדרכו ניתן לצמוח כאנשים לומדי תורה המחוברים לחיים בקהילה, בחברה, ובמדינה.
הלימוד נעשה בקבוצות על פי רמות, המאפשרות לתת מענה אישי ומותאם לכל תלמיד.
בחטיבת הביניים (כיתות ז'-ח') לומדים השנה את מסכת מגילה – נושאי קריאת המגילה, קריאת התורה, שליח ציבור ותפילה המופיעים בפרק שלישי.
בישיבה (כיתות ט-יא) עסוקים בלימוד במסכת בבא בתרא – בנושאי יחסי שכנים, ערך הפרטיות מול ערך השותפות וערך הכלל, היזק ראיה וכו'. כמו כן לומדים בישיבה את מסכת מגילה בבקיאות.
הלימוד בבקיאות מתקיים שלוש פעמים בשבוע, במתכונת של 'סדרים', שבהם לומדי תלמידי הישיבה בחברותות בבית המדרש, בליווי מספר אברכים המתגברים את הלימוד בבית המדרש, מסייעים לתלמידים ומוסיפים לאווירת הלימוד הסוחפת.
הלימוד מתקיים בשלושה מסלולים: בקצב של עמוד לשבוע, בקצב של דף לשבוע, מתוך מטרה לסיים את המסכת עד סוף השנה, קבוצה שלומדת את הדף היומי.
מלבד הקבוצות הרגילות בגמרא ישנן שתי קבוצות של 'סיירות' – אחת בחטיבה ואחת בישיבה.
'הסיירת' מיועדת לתלמידים המוכנים לדרוש מעצמם יותר בלימוד הגמרא, ולהשקיע יותר שעות במשך השבוע, כלל דגש על לימוד עצמי של התלמידים.
חידוש נוסף השנה בישיבה, הוא כניסתה של הישיבה לתוכנית "לפניהם" של המינהל לחינוך דתי. במסגרת התוכנית, נפגשים, אחת לשבוע, הרמי"ם של הישיבה יחד עם ראש הישיבה. לומדים ביחד, דנים, מקשיבים ומנסים לחשוב במשותף דרכים לקידום הוראת הגמרא בישיבה ולהובלת הלימוד למקומות משמעותיים, יותר הנוגעים בעולם הערכי והממשי של התלמידים.