经过两次鸦片战争的失败，以及太平天国的打击，清朝内外交困，清朝的一部分官僚开始认识到西方坚船利炮的威力。为了解除内忧外患，实现富国强兵，以维护清朝统治，开始学习西方文化及先进的技术，这样一部分人被称为洋务派。在此之前一些学者就提出了学习西方国家的优点以增强国力，例如魏源在《海国图志》中主张“师夷长技以制夷”，冯桂芬在《校邠庐抗议》中主张“以中国之伦常名教为原本，辅以诸国富强之术”。第二次鸦片战争结束后不久，因为清朝**用领土，主权以及一系列经贸特权暂时填补了外国侵略者的肚子，国内的农民战争也进入低潮，因而呈现了暂时“稳定”的局面，即所谓“中外和好”的“和局”。但是在清朝统治集团中，一些头脑比较清楚的当权者，如曾国藩、李鸿章、左宗棠以及在中枢执掌大权的恭亲王奕䜣等人，并没有因为这种“和局”的出现而减少他们对清**统治的危机感。曾，李，左诸人都为剿灭太平天国而建立殊勋，他们在借助外国侵略者对太平天国的“华洋会剿”中，亲眼看到了外国侵略者坚船利炮的巨大威力，从而感受到一种潜在的长远威胁。面临中国“数千年未有之变局”，他们继承了魏源等“经事派”提出的“师夷长技”的思想并极力将这种思想付诸于实践他们“师夷长技以自强”的目的，一是为了镇压太平天国，二是在中外“和局”的条件下，徐图中兴。1861年1月11日，爱新觉罗·奕訢会同桂良、文祥上奏《通筹夷务全局酌拟章程六条》，推行了一项以富国强兵为目标的洋务运动。1861年辛酉政变后，慈禧重用洋务派，洋务派大规模引进西方先进的科学技术、兴办近代化军事工业和民用企业。洋务运动，又称自强运动。是19世纪60年代到90年代晚清洋务派所进行的一场引进西方军事装备、机器生产和科学技术以挽救清朝统治的自救运动。
洋务运动中，洋务派中央代表人物为恭亲王奕訢和文祥，地方代表人物有李鸿章、张之洞、曾国藩、左宗棠等湘淮集团，此外还有崇厚、沈葆桢、刘坤一、唐廷枢、张謇等。他们主张学习西方的声、光、电、化、轮船、火车、机器、枪炮、报刊、学校等，打出“自强”和“求富”的旗帜。认为要富强，使中国“有备无患”，必须学习西方资产阶级的自然科学甚至社会政治学，因此提倡兴“西学”、提倡“洋务”、办军工厂，生产新式武器、迠立新式军队，达到“自强”目的。为了解决军用工业的原料、资金、运输问题，进而大力兴办民用工、矿业和运输业，达到求富，抵制外国资本主义侵略、扩张的目的。顽固派的代表人物在中央有同治帝的老师、工部尚书、大学士倭仁和宋晋等，地方上主要是一些内地的官员。以倭仁为代表的顽固派，高唱“立国之道，尚礼义不尚权谋，根本之图，在人心不在技艺”主张“以忠信为甲胄，礼义为干橹”，抵御外侮。洋务派反对守旧派，认为守旧派“陈甚高，持论甚正”，然而“以礼义为干橹，以忠信为甲胄，无益于自强实际。二三十年来，中外臣僚正由于未得制敌之要，徒以空言塞责，以致酿成庚申之变”。洋务派与顽固派互相攻击，斗争十分激烈。总理衙门是推动洋务运动的中央机构。但洋务派势力主要不在清朝中央，而在掌握地方实权的总督和巡抚。慈禧明白，在内外交困的形势下，要保持清朝的统治地位，必须依靠拥有实力并得到外国侵略者赏识的洋务派。所以她暂时采取了支持洋务派的策略。1861年1月11日，恭亲王奕訢，会同桂良、文祥上奏的《通筹夷务全局酌拟章程六条》，推行了一项以富国强兵为目标的洋务运动。1861年辛酉政变以后，与原有保守势力有冲突的慈禧登上了统治的中心，为了能够坐稳统治地位，她对洋务派采取了扶植的政策，洋务派登上清朝的政治舞台后，大规模引进西方先进的科学技术，兴办近代化军事工业和民用企业，中国的近代化运动迅速开展起来。洋务运动前期，洋务派以“自强”为旗号，采用西方先进生产技术，创办了一批近代军事工业。在李鸿章等人的主持下，江南机器制造总局、金陵制造局、福州船政局、天津机器局等一批大型近代化军事工业相继问世。短短几年中，中国就已经具备了铸铁、炼钢以及机器生产各种军工产品的能力，产品包括大炮、枪械、弹药、**、和蒸气轮船等新式武器，装备了一些军队他们还开办了天津北洋水师学堂、广州**学堂、威海水师学堂、南洋水师学堂、旅顺**学堂、江南陆军学堂、上海操炮学堂等一批军事学校，为国防事业作出重要的贡献。北洋海军的建立，是洋务运动军事方面的最高成果之一。尽管最后北洋海军失败，但是它毕竟曾经是清朝可以威慑海洋的先进军事力量，在世界海军史上都占踞了一席之地，并且在培养北洋海军的过程中，还带动了一系列的近代事业发展。随着军事工业的创办，洋务派认识到，强大的国防基础在于整个国家经济的发展，要求能源、钢铁等工业与之配套。同时，为了维护民族利益，也必须发展民族经济，与洋人“商战”、“争利”。于是，他们提出了求富的口号，民用工业和新式交通运输业也发展起来了。洋务运动后期，洋务派为解决军事工业资金、燃料、运输等方面的困难，打出“求富”的旗号，兴办了一批民用工业。1872年，李鸿章在上海建立了轮船招商局。这是洋务派创办的第一个民用企业。招商局开办仅三年时间，就为清朝**回收了一千三百多万两银子，还将业务发展到外国，打破了外国航运公司的垄断局面。以后，中国近代矿业、电报业、邮政、铁路等行业相继出现。轻工业也在洋务运动期间得到大力发展。1880年，左宗棠创办兰州织呢局，成为中国近代纺织工业的鼻祖。中国近代纺织业、自来水厂、发电厂、机器缫丝、轧花、造纸、印刷、制药、玻璃制造等等，都是在十九世纪七、八十年代开始建立起来的。在洋务运动的推动下，中国的民用工业得到了迅速发展，奠定了中国近代化工业的基础。学习西方先进的科技来改变清**落后面貌是洋务派发起留学运动的最初目的。洋务时期的留学教育较有影响的主要有两次：幼童留美和福建船政学堂学生留欧，即1872—1875年清**向美国派遣了四期共120名幼童赴美留学；1877—1897年先后派出四批福建船政学堂的学生赴欧留学。1872年8月11日，三十名幼童自上海驶往美国旧金山，开始了长达十五年的留学生活。这在中国二千年历史中，特开新纪元”之事被誉为“中华创始之举，亦古来未有之事”。1877年，在沈葆桢、李鸿章等官员的积极倡导下，从船政局和船政学堂选出的33人踏上了赴欧留学的旅途。1881年，由李鸿章主张、船政局又选出10人分赴英、法、德留学。1886年北洋水师等校的10名学生又去了欧洲。在洋务运动存续的35年里，文化出版事业的发展达到了一个前所未有的水平。京师同文馆、上海广方言馆以及江南制造局的译书馆，是当时翻译西方的中心。译书经历了由单纯的西方科技著作和书籍，向自然科学和社会科学，人文科学等著作并重，甚至后者略占上风的过程。京师同文馆曾翻译西书36种。其中具代表性的有：中国第一部国际法中译本：惠顿的《万国公法》（1864年）；第一部外交学中译本：马登的《星柖指掌》（1876年)；第一部经济学中译本：福赛特的《富国策》（1860年）。江南制造总局翻译馆是晚清翻译西方著作数量最多，成绩最著的机构，它罗列了众多的学者译家和一些外籍传教士。大量西学著作的翻译出版及近代中国报刊和出版机构的出现，打破了中西文化的壁垒和传统文化的坚冰，大大促进了中西文化交流与融合。1886年因东三省边防需要，由奉天接展至珲春陆线；1887年因郑州黄河决口“筹办工赈事宜”，由山东济宁设电线至开封；1888年，因广东官线业已造至南雄州，商线乃由江西九江设至赣州以达庾岭入南雄相接，使官报得以灵通；1890年，“因襄樊地方为入京数省通 衢，楚北门户边境冲要”，乃由沙市设线起以达襄阳，1893 年又添设襄阳至 老河口电线；1895年由西安起接设电线与老河口相接，“使西北电线得有两 线传递，庶无阻隔之虞。”1884年，添设的天津至京城，山东掖县之沙河至胶州电线；1898年所设胶州至青岛电 线，湖北武昌至大冶、大冶至九江之线，“又因汉口上游北岸线杆年年被水淹损，阻误要报，添设南岸一线以备不虞”；1891年徐州至台庄线和1892年安庆至芦州线；1898年“以备黄河之害”而设的济南至济宁线，“以备运河之害”而设的徐州至宿迁线等等。架设电报主要是为了商业经济发展上的需要。另外，在西北、东北、西南以及朝鲜所设约占总量 30%的官线，也同商局电线一样，在军事和经济方面起到了积极的作用。自从1825年英国建成了世界上最早的一条铁路之后，由于它在经济上、政治上以及军事上所起的作用，越来越为人们所认识，于是欧美各国接踵而起纷纷效法，在短短十余年间铁路建设即有长足进展。处于封建末世的中国先进知识分子在观察到西方资本主义世界这一惊人的新生事物之后，也深深为之吸引。如林则徐的《四洲志》、魏源的《海国图志》、徐继畲的《瀛环考略》等书都对铁路作了初步介绍。而洪仁玕则于1859年在其所著《资政新篇》中，最早提出了要在神州大地之上修建铁路的具体建议。他说：中国各省应当皆有铁路，“以为全国之脉络，通则无病焉”。 早在同治元年（1862年），就有怡和、旗昌等27家英美洋行向李鸿章建议兴建苏州至上海的铁路，被拒。次年（1863年），又有英国工程师斯蒂文生向清**建议兴修汉口至上海、汉口至广东、汉口至四川、上海至福州、镇江至北京、广东至云南六条干线铁路，亦被拒。同治四年（1865年），美商在北京宣武门外修建了一条一里多长的铁路，以作为样品引起国人关注，但不几天就被步军统领衙门拆掉。光绪六年（1880年），怡和洋行修建了从上海到吴淞的铁路，引起官员一致反对，终于借口压死一个士兵，以28万两白银买下拆毁，投入海中。后来由于日本侵华意图日益显露，光绪七年（1881年）才建成从唐山到胥各庄全长22里，用于捡煤的铁路，但不许用火车头，而用驴子和马拖着车厢在铁路上走。
甲午中日战争中，北洋海军全军覆没，标志着清朝海军实力的完全丧失，也标志着35年的洋务运动宣告破产。