19世纪50年代，先有太平天国蹂躏东南诸省，后有英法联军以修约之名直入京畿，晚清政权岌岌可危。无论从维护国家安全或是维持清朝统治的角度看，清廷都被逼上了绝路。在这样内忧外患的多事之秋，如果再不思进取，不积极地在思维上、政策上以及行动上作出调整和改变，结局是不言而喻的。咸丰十一年（1861），就在中外签约、英法联军撤出北京，清廷喘息甫定之际，恭亲王奕批准成立总理衙门，作为指导与洋务改革有关活动的总机关，这成为晚清开启近代化改革一个标志性的事件。奕还提出，“探源之策，在于自强，自强之术，必先练兵”[7]，后又进一步明确，“自强以练兵为要，练兵又以制器为先”[8]，将武器装备视作自强运动的突破口。尽管这只是一个宣言性质的口号，内容相对单薄，但从国家层面上给予武器装备发展以足够的重视，意义仍然是非凡的。它刺破了清廷内部大量思想保守官员对于学习西方的攻讦之盾，使制器、练兵、自强成为多数地方督抚和具有实干精神官员的共识，为后续军事改革在多领域的开展开辟了道路。可以说，正是在这一认识的指引下，清政府逐步放弃了“无事则嗤外国之利器为奇技淫巧，以为不必学；有事则惊外国之利器为变怪神奇，以为不能学”[9]的空谈而走向务实，坚定地要将西方的“坚船利炮”学为己用。
实际上，在此之前，处于东南战争前沿的湘军已开始少量引进西式大炮以抗衡率先使用西式装备的太平军。由于当时经制八旗和绿营腐败不堪，无力与太平军抗衡，清廷不得不借助地方武装的力量，使以团练为基干发展起来的勇营部队逐渐成长为抵御太平军的主力。勇营部队由地方督抚自行招募、军饷亦由督抚自行筹措，因此管理和控制之权亦操在地方督抚手中。这样一种新的军事格局，使地方督抚在军事行动上有了比以往更大的自主权。从装备上看，地方督抚能够在原有僵化的装备采购体制之外，自行引进一些西式装备，使清军装备的升级在这种权力的夹缝中一点点变成现实。
从19世纪60年代开始，淮军通过军火商购得大量洋枪洋炮装备部队，原有鸟枪、土炮遂被逐步淘汰。除淮军之外，京师八旗也在同治元年（1862）设立神机营，引入西方较为先进的武器装备，并按照西式方法训练。此后，各省练军及驻防八旗也开始引入西式装备。这一时期，一些思想较为大胆和超前的官员还提出了自行建造西式武器装备的设想。左宗棠即认为，“借不如雇，雇不如买，买不如自造”[10]。李鸿章也认为：“中国欲自强，则莫如学习外国利器，欲学习外国利器，则莫如觅制器之器，师其法而不必尽用其人。”[11]在这种思想氛围推动下，从清廷到地方，对于借助西方的先进技术，自行建造西式武器装备重要性的认识日益深入。于是创建自己的近代军事工业，摆脱对西式武器装备的依赖成为这一时期的共识。从近代第一家近代兵工企业——福州船政局开始，到辛亥革命之前，共兴办了40余家近代兵工企业。这些兵工厂，虽然在规模上各有大小，品种和产量上各有多少，但它们制造的产品，都是新式枪炮弹药、蒸汽舰船及相关的部件、配件，一定程度上保障了清军武器装备的自给。
相比武器装备领域的改革，军事制度上的推进速度明显滞后。两次鸦片战争期间，清朝陆军只有步兵和骑兵。曾国藩组建的湘军拥有陆师、水师和少量骑兵部队，后期引进了一定数量的西式大炮，但并未组建独立炮队，大炮配属在步兵中，作为攻坚利器。淮军则组建了独立炮兵营，到同治三年（1864）共建成6个炮兵营，使炮兵成为独立于步兵之外的新兵种。湘军、淮军设有长夫，但仅负责挖壕、运送弹药等相对简单的工作。甲午战争后，清廷内部很快形成了完全仿效西法练兵的讨论热潮，这推动了清末更为彻底且辐射面最广的一次军事变革的产生。这次改革不仅关注武器装备的更新，而且更加重视军事制度层面的改革。改革的结果是，清朝陆军第一次在编制上趋向近代化，实行近代陆军镇（师）、协（旅）、标（团）、营、队（连）、排、棚（班）的编制制度，拥有步、骑、炮、工、辎重等兵种，突破了湘淮军时期的单一营制，而成为建制完整、兵种较齐全的合成军队。这次军事改革所采用的军事训练与军事教育双管齐下、相互结合、相促相长的办法，促进了学堂教育正规化和军事训练科学化的发展。与以往的改革相比，这次改革还形成了全国统一的训练领导机构，使改革不再限于一省或几省，而是全国统一行动，并形成了编练方式由重点地区向全国辐射的模式。(www.xing528.com)
由于武器装备的革新，清军在训练和战术上发生了根本变化，同时也推动了作战方式的改变。过去采用的基本上都是以冷兵器为主的作战方式，阵法和战术都与冷兵器作战相适应。但面对西方列强的坚船利炮，传统的作战方式根本无法与之对抗，由此引发了一系列显著的变化。如在中法战争中，不仅步炮协同作战比较普遍，而且出现了水陆协同的抗登陆作战。阵地防御战的水平也有所提高，如镇南关大捷中，不仅注意正面纵深防御，而且注意翼侧防御和侧后抄袭。新军编练时，兵种概念已深入人心，对于各兵种的作战任务有了更明确的规定：以步兵为攻防作战的主体；骑兵用于侦察警戒；炮兵用于轰击预有设防之敌，掩护步兵进攻或退守；工兵负责修道路、造桥梁、架电线，保障部队的行动。
总体上看，与19世纪中叶毛奇等人领导的普鲁士军事改革和19世纪下半叶日本在明治维新运动中所进行的军事改革相比，近代中国军事改革具有明显的被动性。一般意义上的改革，是一个有目标、有计划、有步骤的推进过程，环环相扣，紧密衔接。在一个清晰目标指引下，先有理论准备，再有制度建设，然后具体实施。但近代中国军事改革却呈现出另外一种形态，改革首先是从军事近代化最直观的表征——装备的革新开始的，新式武器大规模地用于装备部队，带动了兵工企业、军事训练和军事教育的改革，但在制度层面上却始终坚持旧式勇营体制。清军在甲午战争中的失败，制度落后是重要原因。甲午战败后，清廷在反思中逐步认识到制度改革的重要性，因而将此后军事改革的重心放在了制度调整上，先是仿照德国陆军编练新式陆军，后随着改革的深入，又开始着手军队领导指挥体制的改革。这些改革虽然明显较甲午战前深入，但改革的总体进程不畅，且很多改革仅是对旧制度的翻新，形式大于内容，旧制度的消极影响仍然存在，改革并不彻底。
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