1864年10月，太平军即将被完全平定之时，朝野上下在历年内乱外侮之后正庆贺升平可期，李鸿章却另有想法。他忧心忡忡。在给朋友的一封信中，他写道：“外国利器强兵，百倍中国……（中国）无以扼其气焰”。他感到，“当时兵将靖内患或有余，御外侮则不足。若不及早自强，变易兵制，讲求军实，仍循数百年绿营旧规， 火积薪，可危实甚”。在李看来，军力是关系到“立国之根基，驭夷之枢纽。今昔情势不同，决不可狃于祖宗成法”。陆军方面，他感到老弱必须裁汰，粮饷必须充裕，操练必须严格，绿营分汛必须重组和加强，然后绿营方可恃。至于海军，所有旧式船只必须更换。不仅如此，中国必须有近代船厂，并向外国人购买造船机器。必须先造轮船，“次及巨炮兵船，然后水路方为可恃”。从以上资料中，我们可以看到李鸿章对于中国建立新式的陆军和海军，已有一个具体的构想。他关于中国海军的想法，包括改革绿营水师、采用西式装备、设立能够生产近代船炮的造船厂和兵工厂。李的思想和魏源“师夷之长技以制夷”的思想如出一辙。福州船厂和江南制造局随后在李的支持下得以维持。他在1860年代和1870年代近代化努力中的功劳值得赞赏。
李鸿章在1870年出任直隶总督兼北洋通商大臣以后，他的海军思想发生了进一步的变化。他比以前更清楚地认识到中国为凶恶的敌人环伺，国家处于危急之中。他深感中国正面临“三千年一大变局”。尤其是1874年日本侵犯台湾更使他相信日本穷兵黩武，对中国的野心更甚于西方国家的威胁。西方国家虽然侵略成性，但距离尚远，而日本近在户庭，随时可以伺机侵略。他相信日本“诚为中国永远大患”。他奉命督办北洋海防以后，将目标放在对付日本挑战上面。发展海军是李鸿章对外关系和自强政策最优先考虑的重点。在他看来，船炮和海军是西方大国强大实力之所在。中国赶上西方要有很长的时间。日本只是最近才向西方学习，因此中国同它竞争，还比较容易。
李鸿章创建海军防卫中国对抗日本的政策，具有重大的历史意义。当然，在自强运动领袖中，并非只有李鸿章一人有这样的洞察力。文祥、沈葆桢和其他一些人也持有相同的见解。李鸿章以日本为假想敌、建立中国海军的思想，当时至少在一些政治家中有共识。
不过，必须指出，李鸿章的海军思想局限于自我防守的战略。他并没有积极进取的海权观念。虽然他设想训练一支有铁甲舰装备的强大海军，“西略西贡、印度，东临日本、朝鲜”，但是他的主要目的在于防御，而不是进攻；实际上他将军事力量主要看成是威慑力量。他仍然受到中国传统的陆权思想的影响。然而，日本则不然。日本最初也和中国一样，只注意海防。随后，部分由于美国海军战略家马汉的影响，日本人的海权观念发生了重大的变化。日本政府向人民灌输重视海权的思想，同时作出向海外扩展的紧迫计划。反观中国，一直以一个普鲁士人写的《防海新论》作为海军战略的指导，结果是李鸿章****于防卫北方京畿和南方财赋之区的少数口岸，而没有向海洋扩展海军力量的壮志雄图。中国和日本地理和历史上的差异导致两国态度的不同。不同的观念导致中国和日本海军的不同发展。
购船置炮——北洋海军的创建
北洋舰队建军比南洋舰队晚。1870年9月李鸿章受命为直隶总督时，北洋三口还没有近代的战船。直至1872年10月李兼任北洋大臣以后，才有“操江”和“镇海”两艘兵船由南洋拨到天津，作为巡洋捕盗之用。1874年5月，日本侵犯台湾。李鸿章大受刺激，力主购买铁甲战舰，以加强沿海防务。然而他的建议并未立即付诸实施。直到1875年5月他受权督办北洋海防，才采取积极的行动，开始组成一支新的海军。在以后10余年中，费银几百万两，为北洋海军购置各种类型的战船，包括铁甲舰、巡洋舰和鱼雷艇等。
北洋海军有战船26艘，可以分为两类：一为中国自制，一为购自外国。前一类数量较少，且不居重要地位。它们共9艘：“康济”、“威远”、“泰安”、“镇海”、“操江”、“湄云”、“利运”、“海镜”和“平远”，占船只总数的34。6％。其中“平远”系福州船厂制造的钢甲快船，其余8艘是补给船、练船和运船。另一类兵船被认为是舰队的主力，共有17艘，包括“定远”、“镇远”、“济远”、“致远”、“靖远”、“经远”、“来远”、“超勇”、“扬威”、“镇东”、“镇西”、“镇南”、“镇北”、“镇中”、“镇边”和“敏捷”。这17艘船只由外国制造，占整个舰队的65。4％，其中13艘英国制造，4艘德国制造。除“敏捷”一艘是练习用的机帆船外，其余为主力舰、巡洋舰和其他战船。“镇远”、“定远”为德国伏尔铿船厂制造，各长298英尺5英寸，宽60英尺4英寸，吃水19英尺6英寸。腰线护甲长144英尺，厚6英寸，炮台甲厚12英寸，令台甲厚8英寸。两船均为6000匹马力，时速14。5海里。它们各载炮10尊，包括口径为12英寸的重炮4尊。每艘船还有其他大炮，包括5管连珠炮10尊，以及鱼雷。两艘战舰威力极大，按当时的国际标准，质量堪称上乘。
除了这两艘战船，至少还有不少设备精良、足资战斗的船只。“致远”、“靖远”购自英国，他们和“超勇”、“扬威”同为阿姆斯特朗公司建造；“济远”、“经远”系德国制造。北洋舰队的建成，是李鸿章煞费苦心努力的结果。
李鸿章对鱼雷艇也感兴趣。他相信只有鱼雷艇和铁甲舰同时使用，方可攻守有益。他于1881年向德国伏尔铿船厂订购了10艘鱼雷艇；1887年他的代表同英国一家海军造船厂签订合同，订购可以在公海作战的新式头等鱼雷艇。鱼雷艇分别置于威海卫和旅顺港鱼雷营，水兵由英国和德国专家训练。这两部分的鱼雷艇尽管在1894年中日战争中未能发挥作用，它们却是北洋海军不可分割的一部分。北洋海军船只中，还有6艘通过赫德向英国购买的蚊炮船，事后证明令人失望，并且招致许多批评。
海军学堂与训练
近代海军是西方技术的产物，它涉及许多领域的知识。由于海军有关航行、训练和部署调动都有高度的技术要求，建立海军远比陆军困难。李鸿章对此深为了解，常常劝勉海军将士学习西方技法，务求娴习精通。他鼓励他们“细心讲求，切实训练”，坚持实习，准备作战。每当新购兵船驶抵时，他就亲自前往码头察看，以期对船炮性质功能有所了解。
李鸿章保留一批外国军官协助教练，他要求管驾、轮机、司炉和水手都必须由熟手充当。李鸿章有系统地小心谨慎地着手海军建设。他不惜用费派遣数百名海军官兵前往英国和德国接受新购军舰，驾驶回华，以便使他们得以实地练习。
李鸿章深信海军学校极端重要。1866年设立的福州船政局便附设一所训练海军军官的学校。李在北洋舰队中利用了这所学校的许多毕业生。然而，福州船政学堂并不能****新建舰队的需要。而且，北洋海军中南方人和北方人的比例失衡，大多数人员是福州人。他于1880年在天津创立北洋水师学堂，训练北方学生。截至1894年中日战争时止，大约有300名海军学员是从天津水师学堂或北洋其他各校毕业的。在同一时期，从福州船政学堂毕业的有630人，为北方毕业生的一倍。福州船政学堂的学生不仅继续在北洋舰队，而且也在南洋舰队供职。。由于历史较久，人数较多，北洋海军军官中大多数仍为这些福建人。
海军学堂只是提供基本的一般训练。李鸿章坚持派遣海军学员出国留学，尤其是与航海有关的技术。从1877年至1890年，共有3批35名海军学员派送英国。有些送格林威治皇家海军学院，有些送乌理治皇家炮术学校，其他的人派往英国海军实习。这些学生归国后在北洋海军中居于高级地位，并被委以重任。刘步蟾和林泰曾是其中的佼佼者。35名留英学生中，有89％（31名）来自福州船政学堂；其他4名来自天津水师学堂，但其中仍有一名是广东人。南方人显然成为北洋海军军官的主体。
遴选将才与组织舰队
除了购买船炮和安排海军人才培训外，李鸿章也十分注重遴选指挥军官。然而，由于中国的海军并不像西方国家那样被认为是需要专业训练的职业，这是一项艰巨的任务。如前所见，许多福州船厂出身的学生曾出国学习，但是由于年纪较轻，经验缺乏，他们作为指挥军官还不符合条件。看来李鸿章除指派淮军旧部丁汝昌充任提督外，别无选择。丁汝昌是一个英伟、忠厚、勇敢的军官，富于陆军经验，但缺乏海军方面必需的条件。李鸿章感到必须雇聘外国专家协助丁汝昌，由此造成了北洋舰队的一个根本问题。1879年，李鸿章指派3个英国人，船长葛雷森、哥嘉和章斯敦为北洋海军教习，以葛雷森为总教习。这3个船长由于过去完全在商船上工作，没有海军船舰工作的经历，事后证明并不合适。
最后李鸿章以另一个英国人琅威理代替他们。琅威理毕业于皇家海军学院，曾任英国海军舰长。他是一个热情负责、阅历丰富的军官。他很自然地成为北洋舰队总查的首选人物，于1882年和1885年两度受聘担任这个职务，供职共计6年。北洋海军在他的精心计划和指导下，取得重大进步，并且受到国内外的密切注意。1890年在著名的“升旗之争”事件中，他受到一些中国军官排挤，不得不离开北洋。琅威理离职之后，李鸿章雇聘其他一些外国军官到北洋海军：两个英国人，两个美国人，4个德国人。不过他们没有一个人有琅威理的才干和技能，也没有一个人有和琅威理匹敌的权力和权威，以解决北洋舰队内部的问题，纠正对它的态度�