El avance continuo de las tecnologías de la información y de la comunicación (TIC) en la actual Sociedad del Conocimiento ha supuesto la demanda de formación en nuevas competencias, denominadas competencias del siglo XXI. Estas se componen de competencias de alta habilidad (capacidades de pensamiento superior y competencias de trabajo en equipo) y competencias en TIC (tecnológicas, pedagógicas y éticas). El objetivo de este trabajo es la validación de un modelo de relación explicativa de las competencias en TIC respecto a las competencias de alta habilidad en el alumnado universitario perteneciente a titulaciones del ámbito educativo, considerando factores personales influyentes. Para ello, se ha utilizado un diseño correlacional, de tipo transversal y explicativo. La muestra la forman 485 estudiantes de Pedagogía y Educación Social de la Universidad de Valencia, seleccionados mediante un muestreo de conveniencia, recogiendo la información mediante dos cuestionarios. El análisis de datos realizado se orienta a la modelización de las competencias en TIC, las competencias de alta habilidad y los factores relacionados mediante ecuaciones estructurales, utilizando un modelo de Múltiples Indicadores y Múltiples Causas (MIMIC). Los resultados del estudio han permitido establecer que las competencias pedagógicas en TIC del alumnado se relacionan con las competencias de trabajo en equipo, y estas últimas con las capacidades de pensamiento superior. Asimismo, se ha encontrado en las competencias en TIC que las competencias éticas influyen sobre las tecnológicas, y estas dos sobre las competencias pedagógicas. Además, el género y la frecuencia de uso de dispositivos tecnológicos, tanto para el plano personal como personal-académico, inciden sobre dicha estructura y esencialmente sobre las competencias en TIC. El modelo planteado muestra la complejidad de las competencias del siglo XXI en el alumnado universitario. Este modelo contribuye a atender la necesidad de revisión de la formación en competencias transversales del alumnado universitario.