《清史稿》中记载：清代“兵志：一曰八旗，二曰绿营，三曰防军，附陆军，四曰乡兵，五曰士兵，六曰水师，七曰海军”。由清代兵志可知，清朝入关前已有八旗兵制，即：正黄、正白、正红、正蓝、镶黄、镶白、镶红、镶蓝八旗。“旗”即是社会组织形式，也是军事单位；以旗统人，也以旗统兵；平时为民，战时为兵。清初只有“满洲八旗”，后来又将降附之蒙古人和汉人编成“蒙古八旗”和“汉军八旗”，合为二十四旗，共同构成八旗兵制，简称“旗兵制”。旗兵为旗主私有，旗主皆为世袭。清朝入主中原后，八旗兵不再归旗主私有，统由国家直属，兵员均为世袭。入关后，又将投降的明军和新招的汉人，按八旗制编为绿旗兵，也就是绿营兵。绿营兵一人在伍，全家在籍，也是世袭。八旗兵和绿营兵构成了清朝的经制兵，也就是由清中央统辖的正规军，此时有统兵官的设置、士兵员额和军队编制等统一规定。
八旗兵分为京营和驻防两类，京营是守卫京城和侍卫皇帝、皇宫的，驻防兵则是分驻各省冲要地区的。满洲八旗分上三旗和下五旗，上三旗为皇帝亲兵，包括镶黄、正黄、正白三旗，只能皇上调遣；下五旗是驻守京师部队，包括正红、正蓝、镶白、镶红、镶蓝五旗，由诸王、贝勒、贝子等分统。
鸦片战争后，随着八旗兵和绿营兵的腐朽不堪，旗兵制逐渐废弛，代之以招募之法，先后建立了湘军、淮军、新式海军、新建陆军等“新军”。新军分三种：一为常备兵，发全饷，屯聚训练，三年复员，回归原籍；二为续备兵，由复员的常备兵转充之，月发饷银一两，每年定期训练，其余时间自谋职业；如有征调，立即应召。三为后备兵，不发官饷，自谋职业，四年期满，退为平民。太平天国起义后，各地兴办团练，大多编为新军，未编入者，则自行解散。曾国藩的湘军之制，即是防军营制的开始，其士兵称“勇”，以别于八旗兵和绿营兵。太平天国革命失败后，清政府在各地以勇营屯驻设防，其饷银高于绿营兵，始有防军之名。
曾国藩创建的湘军，是近代中国军事变革最重要最深刻的内容。
八旗和绿营兵制实行的是父子相承、世代为兵的世袭制。其军队素质低下，因军饷太低迫使他们常常利用训练的时间去做第二职业又骚扰百姓，打仗也弊端百出。曾国藩曾愤然谈到：“今日之兵可伤恨者在‘败不相救’四字。彼营出队，此营张目而旁视，侈口而微笑，见其胜，则深妒之，恐其得赏银，恐其敬保奏；见其败则袖手不顾，虽全军覆没，亦无一人出而援手，拯救于生死呼吸之顷者。”他说，“兵伍之情状，各省不一。漳泉悍卒，以千百械斗为常；黔蜀冗兵，以勾结盗贼为业；其他吸食鸦片，聚开赌场，各省皆然。大抵无事则游手恣睢，有事则雇无赖之人代充；见贼则望风奔溃，贼去则杀民以邀功。”鉴于这样懦于御贼、勇于扰民的腐朽军队不堪再用，所以曾国藩奉旨到长沙的第二天，便上奏要办一大团。按朝廷意思，只是要他办团练，权且保家卫乡而已，并不是要他建立正规部队。但他却“欲改弦更张，总宜以练兵为要务”，他说：“团练二字宜分开看，团即保甲之法，清查户口，不许容留匪人，一言以尽之矣。练则制械选丁，请师造旗，为费较多。”他在给友人的信中说：“鄙意欲练勇万人，呼吸相顾，痛痒相关，赴火同行，蹈汤同往，胜则举杯酒以让功，败则出死力以相救。”鉴于清军因循懈怠、颓废浮滑的恶习，曾国藩规定只招健壮朴实的山农为兵，八旗、绿营等清兵以及有油头滑面，市井气、衙门气的人一概不要。而带兵将领，他强调必须是有忠义血性的儒生，要“才堪治民”、“不怕死”、“不急名利”、“耐受辛苦”他要彻底改变清军那种“将与将不和，卒与卒不习，胜则相忌，败不相救” 的状况。曾国藩针对清军积弊，采用戚继光束伍之法编练了湘军，改变了清军原来的营制，由帅任将、将择弁、弁招勇，一营500人，分为四哨，每哨八队，冷热兵器各半，此外还专门配备180人运输队，因而去除了清军原来兵额不固定、临时拼凑、冷热兵器缺乏有效搭配等弊病，就大大增强了军队的作战能力。曾国藩又非常重视训练，并提高将士的薪俸比清军多至数倍，故湘军将士积极训练，勇于作战，故而湘军能迅速取代清军，成为镇压太平军的主力。但从另一方面说，湘军完全破坏了清朝原有的军事制度，由于自招弁将，自立兵制，自筹军饷，随着湘军将帅成为封疆大吏之后，清朝原来高度集中的财权、事权、用人权等等逐渐下移，最终导致了大清朝的崩溃乃至灭亡。
在太平军、捻军逐次被剿灭之后，清政府鉴于绿营形同虚设、新建练军犹未练成，不得已在裁撤勇营的基础上保留一部分，“于直隶、江淮南北扼要之处，留勇营屯驻，遂有防军之称”。《清史稿》记载：练军始自咸丰间，同治 “元年，天津创练洋枪队。二年，以直隶额兵酌改练军。四年，兵部、户部诸臣会议选练直隶六军，始定练军之名。”但其营哨饷章，都是照搬湘、淮军制，与防军相同。以后绿营兵屡加裁汰，各省卫戍之责，均专属防、练军，故“练军亦防军”。
1895年兵败之后，清政府决定推行军制改革，用西方近代化的军事制度编练新式陆军。其中袁世凯新建陆军，用西洋武器、聘洋人教习，教习洋操、按西法训练，是中国有史以来最为近代化的军队。但早在19世纪60年代初，淮军已是晚清军事史上继湘军之后、从传统向近代化转化过程中承先启后的一种军队组织形式，是中国近代由冷兵器向热兵器过渡的第一支近代化武装，逐步取代了传统的八旗、绿营经制兵而成为国防的主力。这支国防主力不仅参加了镇压太平军和捻军，而且参加了中法战争、甲午战争、抵御八国联军战争。在近代化运动中，创办最多、成效最大的当属淮系洋务集团。
淮军创始人李鸿章很得他的老师曾国藩重用，每遇军国大计犹豫不定时，曾国藩都要求助于李鸿章分析决断。他曾建议：“将皖南事布置少定，即亲赴淮安办一支大水师，”以征课盐利、巡梭长江，控制全局，曾国藩深以为然。当英法联军进攻圆明园，咸丰命令曾国藩速派鲍超霆军入卫京师时，曾国藩、胡林翼两人对于是否“入卫”进退两难时，文武僚佐中唯独李鸿章持异议说：“夷氛已迫，入卫实属空言。三国连衡，不过金帛议和，断无他变，当按兵请旨，且无稍动。楚军关天下安危，举措得失，切宜慎重。”以后事态发展果如所料。
李鸿章居湘军幕府三年多有建树，但其人最初才高气盛、急躁任性、锋芒毕露、以虚夸大言哗众取宠，为此，曾国藩曾经以各种方法挫其锐气，曾以“深沉”二字相劝，并增联语：“大处着眼，小处入手；群居守口，独居防心”。对于老师的谆谆告诫，李鸿章“奉为枕中秘”，他说：“我从师多年，毋若此老翁之善教者”， “从前历佐诸帅，茫无指归，至此如识指南针，获益匪浅。”而曾国藩也对这个门生精心培植，当上海士绅买办为了预防太平军进攻、派出钱鼎铭前往安庆请援时，曾国藩与李鸿章多次与商谈救援江苏之法，最终确定由李鸿章招募和组建淮军赴援。当首批四营——张树声的“树”字营、刘铭传的“铭”字营、潘鼎新的“鼎”字营、吴长庆的“庆”字营——抵达安庆后，曾国藩第二天就亲自召见各营将领加以考察，考察中间还有一段很有趣的小故事。据说当时曾国藩召见的将领共有十余位，张树声个子最高领头，刘铭传身材最矮殿后，鱼贯而入进了议事厅，足足等了两个多小时，曾国藩躲在屏风后面观察就是不出来。张树声最有耐心，静静的立着；刘铭传则暴跳如雷，口中骂声不绝。出人意外的是，曾国藩却认为刘铭传与张树声都是不可多得的将才。曾国藩还送给李鸿章作为“赠嫁之资”的韩正国、周良才两营人马，其中就有太平军降将、作战勇猛的程学启部“开”字两营，其士卒中就有后来成为北洋水师提督的丁汝昌。
清史稿记载：“中国初无海军……同治初，曾国藩、左宗棠诸臣建议设船厂、铁厂。沈葆桢行船政于闽海，李鸿章筑船坞于旅顺，练北洋海军，是为有海军之始。”清朝按照明代旧制设置的水师，原“仅为防守海口、缉捕海盗之用”。咸丰年间，由于迫与太平军水师作战、控制江面，清政府才逐步重视战船制造与水师的组建，但这也仅限于内江水湖。光绪七年，“丁汝昌由英国率战舰回国，为中国水军航外海之始，乃擢丁汝昌为水师提督。”直到光绪中叶，才设置北洋海军，由当时的直隶总督李鸿章总统。“其时有镇远、定远铁甲船二艘，济远、致远、靖远、经远、来远、超勇、扬威快船七艘，镇中、镇边、镇东、镇西、镇南、镇北蚊炮船六艘，鱼雷艇六艘，威远、康济、敏捷练船三艘，利运运船一艘。弁兵共4000余人，其中镇远、定远弁兵最多，各有329人。”海军以丁汝昌为提督，其衙门设在威海卫。
北洋海军成军时在远东排在第一位，其中镇远、定远吨位均超过7300吨，火力凶猛，日本人称为海中巨霸，但北洋海军成军后便停购兵船枪炮，再没有增加一舰一炮。而日本人为打败北洋海军，大肆造舰并从国外购买新型战舰，到了甲午海战前，日本已有松岛、岩岛、桥立、吉野、扶桑、浪速、高千穗、秋津州、千代田、比睿、赤城、西京丸等十二艘战舰，其中旗舰松岛、吉野、岩岛、桥立及西京丸五舰，吨载均超过四千，高千穗、秋津州、扶桑、浪速则超过三千，日本十二舰总吨载超过四万，且在火炮和航速上优于北洋海军。而参加黄海战役的镇远、定远、致远、靖远、经远、来远、济远、广甲、超勇、扬威等十只战舰总吨位只有三万一！威海卫战时，北洋舰队还有战舰九艘，炮艇六艘，鱼雷艇十多艘；而日舰虽然号称二十五艘，但多数是木头船，能进行海战的不过十多艘。在南北炮台没有失守之前，若北洋舰队出口决战，胜败未可知，但因李鸿章不准出击的命令坚匿不出，最终因南北炮台被攻占、来远、威远等船被击沉后，而向日本侵略者投降、交出了残余舰艇十一艘！
1895年2月17日（光绪二十一年正月二十三日），北洋海军全军覆没！大清王朝苦心经营了二十年之久、号称精锐之师的北洋海军竟如此不堪一击！
在1894~1895年（光绪二十至二十一年）甲午海战中败给日本、全军覆没，其原因仅仅是战时总吨位低于日本吗？究其原因很多，有的认为主要原因是：清朝统治集团腐败无能，经济基础薄弱，军事制度跟不上军事形势变化，以及战略战术指挥错误。有的认为：当时的实际统治者慈禧为了六十寿辰，挪用海军经费大修颐和园，准备举办万寿盛典——修园费三千万白银中海军经费至少四百万两，以致无钱采购军火、使国家武备大伤，北洋海军采用的炮弹都是些残次品、教练弹，“实有泥沙”，有的引信中“仅实煤灰，故弹中敌船而不能裂”。海岸炮台发射的大口径炮弹，其弹中大半填装以大豆或土砂。有的认为：李鸿章怕他存放日本的巨额赃款受到损失（李鸿章有银数百万寄存在日本茶山煤矿公司，他儿子在日本开设了洋行三所），尤其是怕战争消弱了他的政治资本：淮军和北洋海军，所以一味避战求和，导致北洋海军全军覆没。还有人认为：北洋水师从1861年筹建到1888年成军27年间，清政府共投入经费1亿两白银，年均300万两。日本政府从1868年到1894年26年间共向海军拨款9亿日元，折合白银才6000万两，年均230万两，总投入是清政府的60%。并说：北洋海军的铁甲舰是日本的6倍；200毫米以上大口径火炮，北洋海军与日本海军的比例是26:11；小口径火炮是92:50；只有中口径火炮日本稍稍领先，中日比例是141:209。就平均船速来说，日舰每小时比北洋战舰快1.44节。日本优势似乎并不大，按实力不应如此惨败，因此结论说：北洋舰队之所以全军覆没而日舰一艘未沉，主要是因为统治集团腐败无能、内部矛盾重重（如：南洋舰队和粤洋舰队作壁上观等）、军纪败坏（如：《北洋海军章程》规定，总兵以下各官不建衙、不建公馆，终年住船，但此规定如同废纸），再有就是开战时北洋旗舰定远飞桥被震塌，正在指挥作战的丁汝昌不幸摔伤，全舰队一时缺少了统一指挥，诸舰各自为战。更有甚者，济远和广甲两舰竟然转舵逃离战场，济远慌乱中竟然还撞沉了扬威号战舰！中日甲午海战的最终失败，自有其复杂而深刻的社会、政治、经济和军事等诸方面的原因。我个人认为，无论何种兵制，无论武器如何先进，如果统治集团腐败无能、骄奢淫逸、贪图享乐、假公济私，既有邓世昌这样的民族英雄，也难以最终战胜敌人。
自明朝建立了皇权对军权的控制，至清代时达到了朝廷集权制的顶峰，军队管理系统日渐完善，形成了一整套军队训练、后勤供应、武官考核、军纪执行等军事制度。但这套制度在太平天国时期逐渐被破坏，绿营和八旗渐被湘淮军替代，军队不再受腐朽的皇权控制，终于造成了大清天朝灭亡。