张之洞注意于派遣游学生是从九十年代任湖广总督时开始的。光绪二十四年（1898年），日本驻华使臣矢野文雄函请选派中国学生二百名，陆续前往日本各学堂学习，并允支援经费，经朝廷议复同意。正在湖广总督任内的张之洞会商选择“聪颖子弟”湖北一百名，湖南五十名，前往日本学习武备、格致、农、商、工诸学。这是两湖派遣大批学生留日之始。张之洞之所以十分热衷于派遣游学生，与他急需洋务人才的愿望有关。他在《劝学篇》中曾说：
“出洋一年，胜于读西书五年，此赵营平百闻不于一见之说也。入外国学堂一年，胜于中国学堂三年，此孟子置之庄狱之说也。”
他又从办学堂需要大批新式教员的角度提出了派遣游学生的必要性。庚子国变以后，张之洞痛心疾首于冥顽不灵的旧式官僚的误国，再次呼吁：“论今日育才强国之道，自以多派士人出洋游学为第一义。”
张之洞派遣游学生的方针是“西洋不如东洋”。一则，日本路近费少；二则离华近，易考察游学生情况；三则日文近於中文，易通晓；四则日人已对西书作了删节酌改，便于学习。因此，他于十九世纪九十年代和二十世纪初叶，选派大批湖北学生留学日本，据粗略统计，达数千人之多，为留日学生数量最多的省份之一。
除选派游学生出洋外，张之洞还大力提倡派遣官员出洋游历考查。中日甲午之战以后，张之洞于光绪二十一年（1895 年）七月上奏道：洋务之兴，己数十年，而中外文武臣工，罕有洞悉中外形势，刻意讲求者，不知与不见之故也。不知外洋各国之所长，遂不知外洋各国之可患。……今欲破此沈迷，挽此积习，唯有多派文武员弁，出洋游历一策。
鉴于以前中国派员游历不诸外语，张之洞主张选才俊之士，分派游历各国，丰其经费，宽其岁月，随带翻译，以便深加考究，加工业、农业、水陆兵事、炮舰战舰、学校例律，均用心考求。张之洞派员游历东西洋，还有监视游学生的意图。令游历官员与游学生相熟悉，“灼知其品谊才识，何人为学行兼修之士，何人为乖张不逞之徒”。
为阻止留学生在国外接受新思想、走向革命，张之洞于光绪二十四年（1898年）派钱恂赴日，任湖北留日学生监督。光绪二十九年（1903年）九月张之洞上奏，“饬筹防范之法”，分别制订《约束游学生章程》和《奖励游学生章程》，对“妄发议论，刊布干预政治之报章”的游学生，由中国出使大臣，“剀切诫谕学生，立即停辍。如有不遵，即行退学”。对于“循理守法”的学生，则给以举人、进士出身。企图用恐赫和收买两种手段，使广大游学生就范。然而，一批又一批游学生走向革命行列，己成趋势，这是清廷所无法阻止的。
为了培养洋务人才，需要大量派遣游学生；然而，知识青年到了外国，朝廷又难以控制其政治动向，故认为“出洋学生流弊甚多”。这便是张之洞在派遣游学生问题上的矛盾心理。光绪三十二年（1906年），张之洞奉诏入京，某日在朝房与军机大臣王文韶（183O—1908）遇，偶语张在湖北办教育为天下先以誉之。张自诩其重大者为派学生东渡，开办文武高等及方言学堂。王文韶冷笑，从袖中取出《湖北学生界》一册，给张之洞看。张阅数页无语。下朝后，即电嘱鄂督以后少派学生出洋，并下令将《湖北学生界》的主要撰稿者刘成禺、张继煦等电调回鄂。这件事典型地表明了张之洞在兴办教育、派遣游学生问题上的窘迫状态。
张之洞对人才问题一直处于矛盾之中。一方面，作为大力兴办洋务的封疆要员，他十分注意引荐、培养和任用通晓近代知识的人才。如在两广、湖广总督任内，他延揽蔡锡勇、辜鸿铭等“识洋文、悉西艺”的人物人幕府；在暂署两江期间，遵旨保荐人才，其中袁昶、钱恂等，都是比较开明、对外部世界有所认识的士人。另一方面，由于张之洞自身带有浓厚的封建色彩，对于真正具有新的思想风貌的人才并不能容忍。例如，近代卓越诗人、政治家黄遵宪，曾任驻日本参赞，后移任旧金山、新加坡总领事，其近代知识非张之洞属下所能比拟。黄遵宪归国后，赴江宁（南京），谒见张之洞。张原有用黄之意，但在交往中，黄遵宪“昂首加足于膝，摇头而大语”。张之洞深为不喜，便将黄置闲散。又如，光绪二十一年（1895年）初夏，张之洞电召容闳，容闳兴冲冲到江宁谒见张之洞，结果却话不投机。张之洞便给容闳一个“江南交涉委员”差使，聊以敷衍其“远来之意”。二人交往即“以此处为起点，亦即以此处为终点”。
总之，张之洞虽然号称“求贤若渴”，也确实有招才、惜才之举，然而他所需要的”贤才”不过是蔡锡勇，辜鸿铭一类思想是旧的，手段是新的，用新手段维护旧制度的人物，概言之，即是“中体西用”的人物。逾此轨范，即为张之洞所难容。这正体现了张氏教育思想中死的拖住活的，旧 的束缚着新的这一矛盾状态。