清政府的主要改革之一就是要整编腐化堕落的旧式军队和建立一支强大的新式军队。正规军队由八旗和绿营组成，但是到了十九世纪，尤其是绿营军已无甚战斗力了。结果，政府不得不临时招募军队以对付起义和抗御外国；这种权宜措施现已成为正规的办法了（参看上卷第六章和第九章，以及本卷第四章）。在起义被镇压下去之后，有些新军被遣散，但它们大部分被保存下来，最初被称作“勇营”，后来被称作“防营”。（几年来军队的名目层出不穷，甚至比军队本身增长得还要快。）然而中法战争和中日战争证明它们已腐败无能，不再有战斗力了。
1895年中国的战败，使清朝清醒地认识到非常需要训练有素和具有西方装备的军队。结果，继李鸿章之后统率北洋军队的袁世凯在华北着手组织一支“新建陆军”，张之洞也在长江地区组织了他的“自强军”。两支军队都是洋式的。义和团事件的经验进一步表明需要这样的军队。
因此，在1901年，清政府命令各省巡抚改建各该省兵制。与此同时，政府取消了旧式武举，而在各省创办武备学堂。它们的毕业生就被任命为新军的军官。同时在1901年，决定取消百分之二十或三十的绿营和半正规的防勇。然而，除非建立有效的中央控制，否则就不可能建立一支拥有西式装备和受过西式训练的军队（这种军队称作新军）。不然的话，各省新军只会加强各省督抚的力量而威胁中央政府。因此在1903年，政府在北京设立练兵处，作为在全帝国招募和训练新军的中央机构。这样做的目的，是企图由中央控制各省已招募和训练的新军。1904年，政府决定改建整个兵制，并把新军建成三十六镇，归练兵处控制。为了为新军训练军官，政府决定派遣学生到日本士官学校留学，并建立一种军事学堂的制度，它将从开办初级军事学堂开始，直到成立武备学堂为止。
新军共三十六个镇，每镇有官兵12，500人，总数将有450，000人，组成常备军。除此之外，还组成了第一次征用的续备军和第二次征用的后备军。常备军的服役期为三年，三年后其士兵遣散回籍，并再接受三年非经常性的训练和少量津贴。这些士兵就成为续备军。然后又成为后备军，接着再服役四年，并接受更少的训练和更少的津贴。后备军服役期满后，士兵将恢复平民身分，不再履行军事方面的义务。
征兵被看作理想的办法，但暂时还是决定在自愿的基础上征募士兵。同时，准许当兵的资格也被规定得比较严格。从前，任何志愿服役者，不问其经历、家庭出身、职业或年龄，都可以当兵。而现在只有二十岁到二十五岁、身体健康、在本省居住和有家的人，才有资格当兵。有鸦片烟瘾的人和那些屡次触犯刑律的人一概不准入伍。通过对三十六镇新军规定这些征兵标准，代表中央政府的练兵处力图对新军进行一定程度的控制。然而，当时的其他兵种仍归兵部节制。因此，在1906年政府改组时，兵部与练兵处合并成为陆军部，由它统率帝国的全部陆军。
满洲人铁良被任命为陆军部尚书，另两位满人被任命为左右侍郎。这样，陆军完全归满人统率。在这次改革之后不久，陆军部立即合并了袁世凯手下的北洋军四个镇，只给他留下了两个镇（第二和第四镇）。中央政府直接控制军队是前所未有之举。陆军部这时统率了帝国最强的北洋军六个镇中的四个镇，这也是划时代的事件。
清政府在这一成就的鼓舞下，推行了一种把全部军队控制在满人手中的政策。1907年，湖广总督张之洞和直隶总督袁世凯被调到北京任军机大臣。军机大臣的职位当然要高于总督，但是他们的提升意味着他们不再能直接统兵。这两个统率最强大的帝国军队的人，就这样明升暗降地被剥夺了权力。最后，在1910年，北洋军队全部六个镇都被置于陆军部的直接统驭之下。
1908年光绪帝薨，年幼的宣统帝（溥仪）登极，而其父醇亲王第二（载沣）成了摄政王和朝廷上最有权势的人物。醇亲王一就职就建立起一支新的宫廷卫队禁卫军，并委托他的兄弟载涛和另外两个满人毓朗和铁良进行训练。1909年，诏书宣布皇帝是海陆军的最高统帅，由于皇帝尚在冲龄，醇亲王就对军队行使最高统帅权。
在这同时，海军也建立起来，还准备开始把军事管理与军事指挥分开。1910年建立了海军处，1911年设立军谘府（不属陆军部）。醇亲王委派他的弟弟载勋任海军处大臣；他的另一个弟弟载涛为军谘使。这样，醇亲王就把帝国的全部军事力量掌握在他自己和他的亲兄弟之手。用这种方法，清朝先把军事力量置于满人手中，其后到宣统时期又置于皇室宗族之手。
可是清朝统治者在军事改革刚一开始，就已经计划重新训练八旗兵，而且还训练宗人和满洲贵族作为军官。1903年，政府命令袁世凯和铁良在北京训练旗人。这支军队后来成为新军的第一镇。又在1903年建立了陆军贵胄学堂，以便把王公贵族及满洲高级官员的子弟训练成为军官。1908年，为了同样目的设立了一所海军贵胄学堂。与此同时，政府派遣一些王公贵族去日本和欧洲考察他们的军事设施，并派遣他们的子弟去那些国家学习军事科学。
在晚清时期，八旗兵已与绿营兵一样腐败无能。由于很多满人以当旗兵为生，政府并不削减旗军。但在另一方面，因为绿营军由汉人组成，所以很早就计划予以裁减。到1901年，绿营军拟裁减百分之二十到三十，到1906年，拟改编成巡警；然而这些计划并未完成。1907年，决定把绿营军改编为巡防营：在和平时期，他们的任务是擒拿盗匪以维持治安；在战时，他们被动员作为新军的辅助力量。
军事改革计划的进行已如上述。但是归根到底，清政府是否可能建立一支既强大而同时又忠于清帝的军队呢？这确实是一个与教育问题非常相似的问题。军事改革遇到很多困难。首先，在中国，人们理所当然地认为好男不当兵，而那些临时被征募的兵通常又是破产的农民或流浪分子。由于这种原因，在招募新军时，就不可能照章办事，即不许吸鸦片者和犯罪有案可查的人当兵，也不能只限于招募有家的当地居民。这种理想主义的规章不可避免地被束之高阁；事实上，被遣散的绿营兵、乡勇以及破产的农民和流浪者纷纷参加了新军。
其次，军队建设很花钱，而清政府并无足够的钱财。政府必须依靠各省巡抚的财政支持。但是当北京企图集中军队的统率权时，各省巡抚却不愿与它合作。实力派地方总督象张之洞和袁世凯等还在增加归他们指挥的军事力量。结果政府对他们很恼火，终于剥夺了他们的兵权。但与此同时，势力较小的巡抚们虽然不能象张之洞或袁世凯那样行事，但仍然能够妨碍新军的建设。结果在辛亥革命爆发时，清政府并没有它所计划的三十六个镇，而只有二十个镇。而且，反对政府军事改革的并不仅仅是汉族巡抚。甚至陆军部尚书满人铁良，最后在1910年也辞掉了陆军部职务。为了削弱汉族官员的势力，他一直在进行有力的斗争，但他的辞职却是因为他不能遵循醇亲王以皇室宗族为中心的路线。甚至在满洲官员之中也蔓延着不满情绪。
然而，新军对改变中国人对军队的传统观念有很大影响。民族主义约在中法战争和中日战争时产生，通过义和团事件的经历以及俄国占领满洲和日本战胜俄国等大事而更形活跃。在这种背景下，政府才把军职官员的官品提到与文职官员一样，才创办了军官学堂，并派遣学生到日本进行军事训练，而皇帝则成为帝国全部武装力量的统帅。结果，普遍鄙视军人的倾向消失了，甚至在绅士队伍中也有志愿去当军官的人，在以前他们是根本不会想到这种可能性的。这是一种很大的变化。人民对军官态度的转变，自然也改变了他们对军队的态度。在新制度中，作为一名军官，强健的身体和军事技术已经不够用了，他还必须拥有相当的学识。候补军官被派遣留学日本，但他们在那里却被革命思想所鼓舞。征募绅士当军官，同时又从本地居民中征募士兵，这样就使得各省的军队与各省督抚一样，都反对把军队集中到中央。结果，当辛亥革命爆发时，革命事实上是由新军发动的，而且大部分新军站在革命者一边。支持清政府的军队主要是由绿营军改编的巡防营。