洋务运动中，李鸿章在署理两江总督任上，鉴于原设三局设备不全，在曾国藩支持下，收购了上海虹口美商旗记铁厂，与韩殿甲、丁日昌的两局合并，扩建为江南制造局。与此同时，苏州机器局亦随李鸿章迁往南京，扩建为金陵机器局。同治九年，调任直隶总督，接管原由崇厚创办的天津机器局，并扩大生产规模。于是，中国近代早期的四大军工企业中，李鸿章一人就创办了三个。
1853年，为帮办团练大臣，在湖南督办武装团练。他建立了一支武装，被称为“湘军”或“湘勇”。1854年2月，湘军练成水陆两军约一万七千人。
江南大营溃散以后，清政府升任曾国藩为两江总督，节制浙、苏、皖、赣四省军务。他举办洋务，建立新式军火工业，制造武器，武装湘军。是洋务运动主要代表人物之一。
