从1861年到1894年，清政府内部的洋务派在全国各地掀起了一场轰轰烈烈的改良运动，史称洋务运动。洋务运动以“师夷之长技以自强”为口号，因此也被称为自强运动，“自强”的口号最早是由李鸿章提出来的，语出《易经》：“天行健，君子以自强不息。”
洋务运动最早兴起于清政府镇压太平天国期间。当时国内的天平天国运动让清政府焦头烂额，为了镇压这场声势浩大的农民起义，清政府不惜向西方列强求助。就在这段时期，西方国家先进的科学技术让以曾国藩为首的洋务派产生了学习借鉴的念头。
1860年底，曾国藩率先提出了学习西方的先进科技，制造战舰、武器的观点。1861年，曾国藩又向清廷提议从国外购买战舰和武器，自行仿造。他的提议很快就得到了奕和李鸿章的支持。在随后展开的洋务运动中，曾国藩、奕、李鸿章便成了洋务派的先驱人物。
作为洋务派的代表，曾国藩等人认为，要想镇压人民的反抗，维持清政府的统治，就必须要自立自强，而要做到这一点，就需要在维持现有的封建统治的基础上，引入西方先进的科学技术。希望在改革的同时又不触动现有的封建制度，还要利用先进的科学技术来达到维护封建统治的目的，这就是洋务派自始至终坚持的“中学为体，西学为用”的观点。洋务派的这一主张遭到了以大学士倭仁为代表的朝中顽固派的强烈反对，双方发生了激烈的争执。
由于洋务派的思想较为开放，与西方列强的关系比较紧密，慈禧太后权衡再三，最终决定暂时站在洋务派这边，希望能通过开展洋务运动解除清政府的统治危机。
当时，主管外交事务的总理衙门成了开展洋务运动的中央机构。总理衙门最早成立于1861年，除了掌管外交和通商以外，还兼管开办工厂、修建铁路、开凿矿山、兴办学校、派遣留学生等一系列的事务。洋务派在中央的代表人物是奕和文祥等总理衙门的重臣，在地方的代表人物主要包括曾国藩、李鸿章、左宗棠、张之洞等大官僚，其中影响力最大的当属张之洞。不过，在洋务运动发展的过程中，洋务派的势力主要集中在地方而非中央，各地真正的掌权者总督与巡抚才是洋务运动的生力军。
洋务运动前期的口号是“自强”，这一时期，洋务派在各地兴办了很多军事工厂，主要有曾国藩在安庆开办的安庆内军械所，左宗棠在福州开办的福州船政局，以及李鸿章在上海开办的江南制造局等。
作为洋务派创立的首个军事工厂，安庆内军械所主要以制造弹药为主。在洋务派开办的所有工厂中，创办于1865年江南制造局的规模是最为庞大的。江南制造局主要制造枪炮弹药、机械设备，另外还兼修轮船。江南制造局生产的无烟火药，其技术水平之高，在当时的世界范围内都是首屈一指的，此外，这里还制造出了水准堪比德国的毛瑟枪。福州船政局是中国近代最重要的军舰生产基地，曾被李鸿章盛赞为“开山之祖”。它是清政府创立的设备最为齐全的新式造船厂，内部的技术人员都是从国外重金聘请过来的。洋务派在开办军事工厂的同时，还派出大量留学生到国外学习，以便日后学成归来，报效国家。
1862年8月，京师同文馆在奕的支持下成立，这是一所以教授外语，培养外交人才为目标的外语学校。同文馆中开设了英语、俄语、德语、日语等课程，并从英国、法国和美国分别聘请了外教。同文馆招收的学生一开始仅局限于八旗子弟，后来放宽了限制，汉族子弟也可以入馆学习。从同文馆中毕业的学生一般都会到朝廷中任职，从事翻译、外交等洋务工作。
洋务运动发展到后期，开始以“求富”为口号，在各地创办了大批企业，并筹划海防，建立起了南洋、北洋和福建三支海军。在这个阶段，李鸿章创办了轮船招商局，其总部设在上海，在烟台、汉口、天津、福州、广州、中国香港、横滨、神户、吕宋、新加坡都设有分支机构。同一时期，张之洞一手创办了汉阳铁厂，这也是近代中国最早的官办钢铁企业。
洋务运动历时三十余年时间，从西方国家引入了先进的科学技术，培养了大批科技人才，刺激了中国资本主义的发展，促进了民族资本主义的产生，加快了中国资产阶级的出现和无产阶级队伍的壮大，并在一定程度上抑制了西方列强在中国的扩张，最终开启了中国社会现代化的进程。然而，洋务运动并没有使中国走上繁荣富强的道路，这场轰轰烈烈的改革运动终究没能摆脱失败的命运。
洋务运动失败的主要原因就在于“中体西用”，根本就没有触及到当时腐朽的封建制度和生产关系。洋务派企图在维持现有的封建统治的基础上，引入西方资本主义的先进生产技术以维护清政府的统治，这种行为本身就是非常矛盾的，这导致了洋务运动无论如何都不可能在这种矛盾的局面中取得胜利。另外，当时朝中的顽固派也给洋务运动的顺利开展制造了相当大的阻力。从这些方面来说，洋务运动的失败是一种必然的结局，无可避免。
