同治朝開設的新式學校，還有江南制造局附設的機械學堂、福州船政局附設的船政學堂等。福州船政學堂又稱“求是堂藝局”，是同治五年(1866年)由左宗棠主持福州船政局時附設。這所學校是近代較早開設的一所以學習自然科學為主的新式學校，同時又有軍事學校的性質，以培養海軍和造船人才為目的之一。
(四)派留學生出國。同治十一年(1872年)，首批30名“幼童”奔赴美國留學，史稱“
幼童出洋”。同治年間留學之風興起，與容閎(hong)分不開。容閎(1828～1912年)，廣東香山(今中山)人，道光二十一年(1841年)入澳門馬禮遜教會學堂讀書，家長想讓他學成後做買辦。後該校教員、美國人布朗回美國時，容閎隨他去了美國，成為近代早期留學生之一。他在美國先讀中學，後入耶魯大學，攻讀4年，于咸豐四年(1854年)獲該校文學學士學位後回國。同治九年(1870年)，曾國藩任直隸總督，容閎為其幕僚和譯員。他多次向曾國藩建議派遣留學生出國學習。同年，清政府批准了曾國藩等上奏派留學生的章程，決定派遣120名十二三歲幼童去美國留學，學習期限為15年，在上海成立留學出洋局管理此事。後以陳蘭彬、容閎為正副委員，常駐美國，經管留學生事務。幼童留學生年齡一般在12～16歲，出國前在上海培訓。因為當時風氣未開，招生工作極難進行，幼童父母都不願把孩子送到遙遠的大洋彼岸去。如詹天佑，他的鄰居在香港做事，向其父介紹留學招生一事，並勸他送詹天佑報名。但其父要兒子走科舉正途，而不願意出去留學。這位鄰居再三說明去美國留學比科舉進士有出息，並提出如果詹天佑去美國留學，就把女兒許配給他。他父親才願送子出國，當時詹天佑才12歲。後來詹天佑學成回國，修築京張鐵路，建灤河大橋，稱著于世。幼童先受預備班半年教育，學習簡單的英語，了解美國情況。學校要求極嚴格，學習差的經常受體罰，幼童們都很努力，完成了預期學業。同治十一年(1872年)夏，經過考試選拔，第一批幼童30名，在上海乘輪船出洋。從同治十一年到光緒元年(1875年)，每年出國一批，每批30人，共有四批120人赴美國留學。幼童們到了美國，成為美國新聞中的轟動事件，美國總統還接見了他們。中國留學生給美國人留下“聰明能干，彬彬有禮”的印象，並說他們是“中國的榮譽”。容閎提出並把他們分別安排在美國平民家庭中生活。美國的教師、醫生、紳士們紛紛把中國幼童領到自己家中，每個家庭對幼童都關懷備至，為他們提供較好的吃住條件，關心他們的學習和生活。他們成為中西文化交流的橋梁。
但是，清政府派往美國監督留學的官員陳蘭彬等，以留學生學運動、學跳舞，不穿長袍馬褂而穿西服，不行跪拜禮而行握手禮，甚至于有的學生剪了辮子等，認為“他們縱能學成歸國，非特無益于國家，亦且有害于社會”，向清廷建議將留美學生撤回。總理衙門大臣奕雖是要求實行新政的人，他對留學生違背“祖訓”卻接受不了，便奏請于光緒七年(1881年)五月，“將出洋學生一律調回”。留美學生自同治十一年(1872年)首批出洋，至光緒七年(1881年)撤回，最長者達9年。出國時的12～16歲的少年，歸來時已是20多歲的青年。他們在美國雖未完成計劃的學業，但都受到西方的教育。這些留學歸國的青年，後來逐步成為中國政界、軍界、學界、工商界等方面的知名人物和科技骨干，為中國近代建設做出了貢獻。據不完全統計：從事行政和外交者24人，其中成為領事、代辦者12人，外交次長、公使2人，成為總長者1人，內閣總理1人；加入海軍者20人，其中成為海軍將領者14人；從事教育者5人，其中成為大學校長者2人；從事實業者30人，其中成為工礦負責人者9人、工程師6人、鐵路局長3人等。
(五)洋務求強。曾國藩、李鴻章、左宗棠等在上海、南京、福州相繼辦起了近代軍工廠，多聘請洋員充當技術指導。這就是所謂的“洋務運動”，它包括舉辦新式軍用工業，編練新式軍隊，加強國防建設等，其宗旨是“求強”與“求富”。奕強調學習“西學”，制造“西器”。他認為，“采西學”、“制洋器”早在清初康熙大帝時就進行過了，如今再搞是發揚光大祖制和傳統。
咸豐十一年(1861年)十一月，安慶軍械所辦成，並很快仿制出一批洋槍洋炮。曾國藩集合起湘軍軍官、幕僚試看演射。後膛槍、開花炮的威力、射程、射速、准確度、殺傷力比起鳥槍、抬槍和土炮的確強多了。湘軍和幕僚拍手稱贊，曾國藩興奮不已。
海軍建設，主要還是向外國購艦。19世紀70年代，由李鴻章主持向英國購買的軍艦有“龍驤”、“虎威”、“飛霆”、“策電”、“鎮東”、“鎮西”、“鎮南”、“鎮北”等炮艇。19世紀80年代，德國的軍火和造船工業有了突出的發展，李鴻章轉向德國訂購戰艦。
同治三年，清政府才開辦大型兵工廠，計有江南制造局、金陵制造局、福州船政局、天津機器局、西安機器局等20余個。而規模大、有典型性的為江南、金陵、福州、天津、漢陽等幾個兵工廠。
江南制造總局。是曾國藩與李鴻章共同創辦的一個規模最大的軍事工業。同治四年(1865年)，李鴻章委托海關道員丁日昌買下設立在虹口的美商旗記鐵工廠，把上海、蘇州兩個洋炮局搬至上海，成立了大型軍事工業制造局。同治六年，曾國藩主張在該廠制造輪船，又在上海海關撥出兩成關稅，為造船經費之用。此後，工廠逐年擴充，計有洋槍廠、洋炮廠、炮彈廠、火藥廠、輪船廠、煉鋼廠、子彈廠、水雷廠，並設有學校和翻譯館，其規模較為宏大。同治七年，造船廠造出了第一艘輪船，取名“惠吉”，至中法戰爭前共制出15艘軍艦，最大者為2800噸，小者只有數百噸。