อุปสมบทเป็นพระภิกษุ เมื่อวันพุธ ขึ้น ๑๓ ค่ำ เดือน ๖ ปีมะเส็ง ตรงกับวันที่ ๒๖ เมษายน พ.ศ. ๒๓๕๒ เมื่ออายุครบ ๒๐ ปีบริบูรณ์ ณ พระอุโบสถวัดวัง ตำบลลำปำ อำเภอเมือง จังหวัดพัทลุง โดยมี เจ้าคณะเมืองพัทลุง เป็นพระอุปัชฌาย์ พระอาจารย์ศรีแก้ว เป็นพระกรรมวาจาจารย์ ได้รับฉายาว่า "พุทฺธสโร" การอุปสมบทครั้งนี้เล่ากันว่า พระอุดมปิฎกได้รับการอุปถัมภ์ค้ำจุนจากพระยาพัทลุง (ทองขาว) เป็นอย่างดี

     พระอุดมปิฎกได้เริ่มเรียนหนังสือครั้งแรก โดยบิดามารดาได้นำตัวไปฝากเรียนกับอาจารย์ศรีแก้ว อดีตเจ้าอาวาสวัดสุนทราวาส ซึ่งเป็นวัดใกล้บ้าน ได้เรียน นโม ก ข ขอมไทย จนมีความรู้ความชำนาญ เมื่อุปสมบทแล้วพุทธสรภิกขุได้จำพรรษาที่วัดสุนทราวาส ได้ตั้งใจศึกษาเล่าเรียนพระธรรมวินัยจนมีความรู้แตกฉาน เพื่อให้การศึกษาพระพุทธศาสนากว้างขวางลึกซึ้งยิ่งขึ้น จึงได้ขออนุญาตบิดามารดา และกราบลาอาจารย์ เดินทางไปศึกษาต่อที่กรุงเทพมหานคร โดยได้รับการอุปถัมภ์ช่วยเหลือจากพระยาพัทลุง (ทองขาว) ต่อมาได้ย้ายไปจำพรรษาที่วัดหงสาราม หรือวัดหงส์รัตนาราม ฝั่งธนบุรี ได้ศึกษาเล่าเรียนพระปริยัติธรรมในสำนักวัดหงส์รัตนาราม

     แต่ในชั้นต้นพระพุทธสรภิกขุมิได้เข้าเรียนตามชั้นที่อาจารย์สอนเพียงแต่ท่านถือโอกาสในเวลาที่พระภิกษุรูปอื่นเข้าห้องเรียนหนังสือไปปัดกวาดอยู่ใกล้ ๆ สถานที่สอนหนังสือ จึงมีโอกาสได้ฟังคำบรรยายของอาจารย์ไปด้วย กระทำอยู่อย่างนี้เป็นประจำ ทำให้ความรู้แตกฉานยิ่งขึ้น

     การสอบเปรียญธรรมของพระภิกษุในสมัยก่อนใช้วิธีสอบแปลด้วยปากเปล่าต่อหน้าพระที่นั่งพระเจ้าแผ่นดิน เมื่อถึงกำหนดสอบ พระพุทธสรภิกขุไม่สามารถเข้าสอบได้ เพราะเป็นนักเรียนบ้านนอกและไม่ได้เข้าห้องเรียน ประกอบกับมีรูปร่างเล็กไม่สง่างาม จึงต้องอาสาสมัครไปช่วยเหลือกรรมการสอบด้วยการช่วยต้มน้ำร้อนชงน้ำชาถวายพระกรรมการเป็นประจำ

     มีเรื่องเล่าว่า วันหนึ่งขณะที่พระกรรมการประชุมสอบพระภิกษุ ได้มีพระกรรมการรูปหนึ่งออกจากที่ประชุมเพื่อทำกิจส่วตัว ได้ยินพระพุทธสรภิกขุพูดกับพระภิกษุอื่นๆ ในวงน้ำชาว่า "ประโยคนี้ใครแปลไม่ได้ก็แย่แล้ว" พระกรรมการมีความสนใจจึงหันมาถามพระพุทธสรว่า "แปลได้หรือ" พระพุทธสรภิกขุได้ตอบว่า "ถึงแปลได้ก็ไม่มีคนรับรองให้เข้าสอบ" พระกรรมการรูปนั้นยินดีรับรองให้ พระพุทธสรภิกขุจึงได้เข้าสอบ และได้ใช้วิชาความรู้ ความเฉลียวฉลาด จนสามารถสอบได้เปรียญธรรม ๙ ประโยคในวันเดียวเป็นการสร้างชื่อเสียงให้สำนักวัดหงส์รัตนารามมาก

     และยังเป็นที่ยกย่องชอบพอพระราชหฤทัยเป็นที่โปรดปรานของสมเด็จพระเจ้าลูกยาเธอ กรมหมื่นเจษฎาบดินทร์ เป็นอย่างยิ่ง เพราะในสมัยที่จำพรรษาอยู่ที่วัดหงส์รัตนารามนั้น พระพุทธสรภิกขุมีความสนิทสนมเป็นอย่างดีกับพระองค์ท่าน

     เล่ากันว่าพระองค์ได้เสด็จมาสนทนาธรรมกับพระพุทธสรภิกขุเป็นประจำ เพื่อแลกเปลี่ยนความรู้ทางด้านธรรมและภาษาบาลี จนกระทั่งพระพุทธสรภิกขุได้เป็นเจ้าอาวาสวัดหงส์รัตนารามรูปที่ ๕ ในสมัยพระบาทสมเด็จพระพุทธเลิศหล้านภาลัย รัชกาลที่ ๒ แห่งกรุงรัตนโกสินทร์

     ครั้นเมื่อ พ.ศ. ๒๓๖๗ พระบาทสมเด็จพระพุทธเลิศหล้านภาลัย รัชกาลที่ ๒ เสด็จสวรรคต พระเจ้าลูกยาเธอกรมหมื่นเจษฎาบดินทร์ ได้เสด็จขึ้นครองราชสมบัติ ทรงพระนามว่า พระบาทสมเด็จพระนั่งเกล้าเจ้าอยู่หัว รัชกาลที่ ๓ เมื่อถึงกำหนดพระราชพิธีราชาภิเษก เนื่องจากเคยมีความสนิทสนมกับพระพุทธสรภิกขุมาก่อน จึงได้รับการอาราธนาไปในงานพระราชพิธีด้วย ในวันพระราชพิธีราชาภิเษก เมื่อพระสงฆ์ราชาคณะ มีสมเด็จพระสังฆราชเป็นประธานเข้านั่งตามลำดับชั้น ส่วนพระพุทธสรภิกขุนั่งอยู่ปลายแถว เพราะในขณะนั้นท่านยังเป็นพระสามัญ และเป็นพระที่ไปจากชนบทด้วย เมื่อรัชกาลที่ ๓ ได้เสด็จสู่โรงพิธีนมัสการพระสงฆ์แล้ว ทรงทอดพระเนตรไปทั่วๆ เพื่อจะหาใครคนหนึ่ง

     เมื่อทอดพระเนตรไปเห็นพระพุทธสรนั่งอยู่ปลายแถว จึงได้เสด็จมุ่งตรงไปยังท่านแล้วหมอบกราบลงบนตัก ทรงตรัสว่า "โยมนี้เป็นห่วงมาก คิดถึงมาก เพราะไม่ได้พบปะสนทนากันมานาน นี้นับว่าเป็นโชคดีของโยมที่ได้พบกันอีกคราวหนึ่ง โยมปลื้มใจมาก" แล้วกราบลงบนตักอีกวาระหนึ่ง และยังโปรดรับสั่งต่อไปอีกว่า "ทรงโสมนัสยิ่งนัก ท่านเดินทางมาไกลนานปีจึงได้พบกัน โปรดให้พรแก่โยมให้ชื่นใจทีเถิด" (เหตุการณ์นี้บางกระแสเล่าว่าเกิดขึ้นในสมัยรัชกาลที่ ๔)

     ในสมัยรัชกาลที่ ๓ พระพุทธสรภิกขุได้รับพระราชทานสัญญาบัตรสมณศักดิ์เป็นพระอุดมปิฎก เจ้าอาวาสวัดหงส์รัตนาราม ต่อมาพระบาทสมเด็จพระนั่งเกล้าเจ้าอยู่หัว รัชกาลที่ ๓ สวรรคต พ.ศ. ๒๓๙๓ เจ้าฟ้ามงกุฎได้ทรงลาผนวชเสด็จขึ้นครองราชสมบัติเป็นรัชกาลที่ ๔ แห่งกรุงรัตนโกสินทร์ ขณะนั้นพระอุดมปิฎกมีความชราภาพอายุได้ ๖๐ ปีเศษ และยังเคยได้กระทำให้เป็นที่ขุ่นเคืองในใต้ฝ่าละอองธุลีพระบาทในเรื่องที่ไม่เห็นด้วยกับการตั้งคณะสงฆ์ธรรมยุต จึงได้ถวายพระพรลาออกมาอยู่ที่วัดหัวสนทราหรือวัดสุนทราวาส เมืองพัทลุง ซึ่งเป็นมาตุภูมิเดิมของท่านเอง

     สาเหตุที่พระอุดมปิฎกออกมาอยู่ที่วัดสุนทราวาส เมืองพัทลุงในครั้งนั้น ตามคำบอกเล่าของคนเฒ่าคนแก่ได้ความว่าในสมัยที่รัชกาลที่ ๔ ยังทรงผนวชอยู่ พระอุดมปิฎกได้เป็นพระราชาคณะชั้นผู้ใหญ่ เจ้าอาวาสวัดหงส์รัตนารามแล้วเป็นพระเถระที่รัชกาลที่ ๓ ทรงโปรดปรานมาก เป็นผุ้ที่มีความรู้แตกฉานในพระธรรมวินัย และพระปริยัติธรรมมากรูปหนึ่งในสมัยนั้น มักจะมีความเห็นไม่สอดคล้องกับรัชกาลที่ ๔ ในเรื่องพระสงฆ์ธรรมยุตและการแปลหนังสือภาษาบาลีเป็นภาษาไทยว่าอย่างนั้นถูก อย่างนั้นผิด โดยแสดงความคิดเห็นขัดแย้งกับรัชกาลที่ ๔ หลายครั้ง ดูเหมือนเรื่องที่ขัดแย้งกันมากได้แก่เรื่องการตั้งคณะสงฆ์ธรรมยุตดังได้กล่าวมาแล้ว เพราะฉะนั้นเมื่อเจ้าฟ้ามงกุฎได้ขึ้นครองราชสมบัติแล้ว พระอุดมปิฎกจึงได้ถวายพระพรลากลับเมืองพัทลุง ในทำนองเพื่อหนีราชภัย เพราะกลัวไปว่าจะเป็นภัยแก่ตนเอง

     ความขัดแย้งระหว่างพระอุดมปิฎกกับเจ้าฟ้ามงกุฎ น่าจะเป็นเรื่องที่เกิดขึ้นจริงในสมัยรัชกาลที่ ๓ ซึ่งปรากฏหลักฐานให้เห็นในปี พ.ศ. ๒๓๘๕ ขณะที่พระอุดมปิฎกเป็นเจ้าอาวาสวัดหงส์รัตนาราม รัชกาลที่ ๓ ได้โปรดเกล้าฯ ให้สมเด็จพระศรีสุริเยนทรามาตย์ กับพระบาทสมเด็จพระปิ่นเกล้าเจ้าอยู่หัว เมื่อยังดำรงพระอิสริยยศที่เจ้าฟ้าอิศเรศรังสรรค์ ช่วยในการบูรณะวัดหงส์รัตนาราม สมเด็จพระศรีสุริเยนรามาตย์รับพระราชโองการก็ได้กะเกณฑ์ให้เจ้าฟ้งมงกุฎทรงสร้างพระวิหาร เจ้าฟ้าอิศเรศรังสรรค์ทรงสร้างโรงธรรม ส่วนสมเด็จพระศรีสุริเยนทรามาตย์ทรงรับทำพระอุโบสถ แต่ในการบูรณะวัดหงส์รัตนารามครั้งนี้ เจ้าฟ้ามงกุฎไม่รับตามที่สมเด็จพระศรีสุริเยนทรามาตย์ทรงมอบหมายโดยพระองค์ได้ทรงให้เหตุผลไว้หลังจากได้เสด็จขึ้นครองราชสมบัติแล้ว ว่าไม่สมพระเกียรติ

     ซึ่งปรากฏหลักฐานใน "พระบรมราชาธิบายเรื่องวัดหงส์" ความตอนหนึ่งว่า "พระบาทสมเด็จพระจอมเกล้าเจ้าอยู่หัวทรงเห็นว่าที่ซึ่งทรงกะเกณฑ์มาให้ช่วยทำพระวิหารนั้น เป็นของเล็กเหมือนเรือน้อยห้อยท้ายเรือใหญ่อยู่นานไปใครไม่รู้เรื่องความพระราชพงศาวดาร เป็นการที่แท้ก็จะเข้าใจปรวนแปรว่าไปอย่างอื่น เป็นที่เสียพระเกียรติยศไปไหน ๆ เกิดมาเป็นชายชีวิตยังไม่ทำลาย ไม่ควรจะประมาทดูหมิ่นกัน เพราะเหตุนั้นจึงได้รับสั่งห้ามเสีย ไม่รับทำด้วย ไม่ให้ข้าในกรมไปช่วย ไม่ยอมให้ไว้พระนามในพระอารามวัดหงส์นี้เลย" จากพระบรมราชาธิบายนี้ แม้จะไม่ทรงกล่าวถึงความขัดแย้งกับพระอุดมปิฎกในฐานะที่เป็นเจ้าอาวาสวัดหงส์รัตนาราม แต่ก็อาจเป็นไปได้ที่พระองค์ไม่ยอมรับการบูรณะวัดหงส์รัตนารามในครั้งนั้น สาเหตุส่วนหนึ่งน่าจะมาจากการขัดแย้งกับพระอุดมปิฎก

     พระอุดมปิฎก (สอน) เป็นพระเถระชั้นผู้ใหญ่ที่ใฝ่ใจในการศึกษาเล่าเรียนทางพุทธศาสนา มีความรู้แตกฉานทางพระปริยัติธรรม จนเป็นที่โปรดปรานไว้วางพระราชหฤทัยของพระบาทสมเด็จพระนั่งเหล้าเจ้าอยู่หัว รัชกาลที่ ๓ มาก ท่านได้ปฏิบัติสมณกิจเพื่อจรรโลงพระพุทธศาสนาไว้มากมาย เช่น

     ๑. เป็นประธานฝังหลักเมืองสงขลา เมื่อ พ.ศ. ๒๓๘๕ พระยาสงขลา (เถี้ยนเส้ง) ได้มีการย้ายเมืองสงขลาจากบ้านแหลมสนมาตั้งใหม่ที่บ้านบ่อยาง คือ เมืองสงขลาในปัจจุบัน ในการฝังหลักเมืองครั้งนั้น ปรากฏตามหลักฐานในพงศาวดารเมืองสงขลา ประชุมพงศาวดารภาคที่ ๕๓ ได้ระบุไว้ว่า พระบาทสมเด็จพระนั่งเกล้าเจ้าอยู่หัว รัชกาลที่ ๓ โปรดเกล้า ฯ พระราชทานเทียนชัย หลักชัยพฤกษ์ กับเครื่องไทยทาน และได้อาราธนาสมเด็จเจ้าอุดมปิฎก หรือพระอุดมปิฎก เจ้าอาวาสวัดหงส์รัตนาราม เป็นประธานฝ่ายสงฆ์ พร้อมด้วยพระสงฆ์อันดับ ๘ รูป ฝ่ายพราหมณ์ได้อาราธนาพระครูอัษฎาจารย์ พร้อมด้วยพราหมณ์ ๘ นาย ออกมาประกอบพิธีฝังหลักเมืองสงขลา มุมเมืองกับโรงพิธีพราหมณ์เสร็จแล้วได้ทำพิธีฝังหลักเมืองสงขลา ตรงกับเดือน ๔ ขึ้น ๑๐ ค่ำ เวลาเช้า ๑ โมง กับ ๑๐ นาที

     ๒. การบูรณะวัดสุนทราวาส ในปี พ.ศ. ๒๓๘๕ ปีเดียวกับที่พระอุดมปิฎกได้ออกมาเป็นประธานฝ่ายสงฆ์ในพิธีฝังหลักเมืองสงขลา ท่านคงได้ถือโอกาสไปเยี่ยมบ้านเกิดที่บ้านสนทรา เมืองพัทลุง และได้พบว่า วัดสุนทราวาส ซึ่งเป็นวัดที่เคยเล่าเรียน นโม ก ข ขอมไทย มาตั้งแต่สมัยเป็นเด็ก อยู่ในสภาพที่ชำรุดทรุดโทรม จึงได้ทำการบูรณะ และสร้างศาสนสถานในวัดขึ้นใหม่ เช่น การสร้างพระอุโบสถแบบเก๋งจีน ตามพระราชนิยมในสมัยรัชกาลที่ ๓ ให้ช่างเขียนภาพจิตรกรรมฝาผนังภายในพระอุโบสถเรื่องพุทธประวัติ ทศชาติชาดก สร้างศาลาการเปรียญและกุฏิสงฆ์ โดยได้รับการอุปถัมภ์ช่วยเหลือจากพระยาพัทลุง (จุ้ย จันทโรจวงศ์)

     ๓. การแต่งวรรณกรรมเรื่องสุทธิกรรมชาดก ชาวพัทลุงทั่วไปมีความเชื่อกันว่า พระอุดมปิฎก เป็นผู้แต่งวรรณกรรมเรื่องสุทธกรรมชาดกคำกาพย์ ซึ่งเป็นวรรณกรรมที่ใช้สวดกันตามวัดและบ้านเรือนในภาคใต้สมัยก่อน