1840~1842年,英国人以30余艘舰船和不足1万人的远征军打败了拥有近百万常备军的清王朝。鸦片战争的失败使清廷受到强烈震撼,魏源、林则徐等有识之士认为“夷之长技,一战舰,二火炮,三养兵练兵之法”。他们建议并规划出创立中国近代海军海防的初步方案,以期形成“中国水师可以驶楼船于海外,可以战洋夷于海中”的战略格局。
19世纪60年代初,清政府在镇压太平天国起义的过程中萌发了仿效西方坚船利炮、创办近代海军的设想。海关总税务司英国人李泰国等先后建议购买外舰建立舰队,得到清政府允准。1862年,李泰国在英国购舰船7艘,与英国海军上校阿思本密谋企图控制中国海军,但遭到清朝官员抵制,此次购舰建军计划破产。
1865年,清政府创办江南机器制造总局,次年创办福建船政局,打算通过发展造船工业,创建近代海军。1866年,在左宗棠、沈葆桢的操办下,中国近代第一所高等院校——船政学堂在福州诞生。1867年1月6日,船政学堂正式开学,采用法国教育体制,把船舶工程学校与海军学校合二为一,是一所按技术分设专业的近代高等院校。
1867年,前江苏布政使丁日昌首先提出建立“北洋、中洋、南洋”三支轮船水师的构想,无事出洋梭巡,有事则一路为正兵,两路为奇兵,联合作战。
1874年,日本舰队以琉球船民事件为由人侵台湾,沈葆桢带舰人台交涉退兵,形成中日双方第一次正面冲突。日军侵台使清政府朝野震动不已。同年11月5日,总理衙门上奏.强调了海防问题的必要性和急迫性,提出“练兵、简器、造船、筹饷、用人、持久”六项加强海防、抵御外侮的措施,并随后展开了一场著名的“海防大讨论”。最终通过了“先就北洋创设一支海军,俟力渐充,就一化三,择要分布”的海军海防发展战略思路,并派李鸿章和沈葆桢分别督办北洋、南洋海防事宜,从而直接推动了我国近代海军建设的步伐。
1875年5月30日,清政府下令由沈葆桢、李鸿章分别筹建南北洋水师,每年拨付经费400万两白银,由南北洋水师分用。为迅速见成效,且为重点防御日本,清政府采纳沈葆桢建议,优先重点发展北洋水师。
南洋海军于1879年5月由沈葆桢等奏设“海外兵轮船统领”,以后又称“南洋兵轮船总统”,由江南提督或长江水师提督兼任。1879年7月4日,福建水师成立,为我国最早成军的近代海军力量。到中法战争前,福建水师共有军舰15艘,排水量近1.8万吨,舰队多为木壳舰,以国产为主。1884年中法战争,福州船政局所属军舰惨遭全歼,南洋海军也损失了2舰。
北洋水师的舰船主要来自国外购买。此时正是欧美各国收获海军革命成果的时代,海军武器装备的发展可谓日新月异,而且对出售此类产品亦无严“定远”号铁甲舰格的限制,只要肯花钱,几乎任何新式武器装备都能很快买到。1875年,李鸿章通过总税务司赫德在英国订造4舰炮船,开始清朝海军向国外购军舰的历史。在1879年日本吞并琉球后,清政府鉴于形势紧迫,急令李鸿章从速购买铁甲舰。李鸿章接受了驻德国公使李凤苞的大力推荐,选定在德国伏尔锵船厂订造两艘铁甲舰“定远”号和“镇远”号,另外再订购一艘铁甲巡洋舰“济远”号。“定远”和“镇远”属同一级别的姊妹舰。两舰长93.87米,宽17.98米,排水量7335吨,航速14.5节,装甲总重为1461吨。这两艘军舰造成后,成为世界第一等的铁甲舰,也是当时亚洲的第一巨舰。1886年,“定远”和“镇远”两艘铁甲舰停泊日本长崎补给、维护时,坚甲巨炮引得日本朝野一片恐慌。
1888年12月17日,北洋水师正式宣告成立,并于同日颁布施行《北洋水师章程》。北洋水师共有大小舰只20余艘(不包括鱼雷艇和辅助船只),以2艘铁甲舰、8艘巡洋舰为主力,总吨位超过4万,是当时堪称世界第六、亚洲第一的海军舰队。