1.中国第一支近代化海军——北洋海军

1875年(清光绪元年)，李鸿章(1823-1901)奏请朝廷批准建立北洋海军，经过十余年的努力，到1888年倾全国之力兴建成军。北洋海军共有大小舰艇22艘，其中17艘为主力舰只，购自英、德两国，其规模和吨位居世界第四位。因李鸿章坐镇天津，北洋海军的指挥总部及各附属机构均设在天津，如营务处(相当于今总参谋部兼总后勤部)、海防支应局、海军储药施医总医院等。

2.中国第一所培养海军驾驶人才的军事院校——北洋水师学堂

1880年(清光绪六年)，李鸿章呈奏朝廷获准创办北洋水师学堂。严复(1854-1921)赴英留学归国，先后任总教习(教务长)、会办(副校长)、总办(校长)。学堂办学二十年中，为北洋海军培养了大批新式实用型军官人才，张伯苓、黎元洪(1864-1928)、郑汝成、王劭廉、温世霖等均为该校毕业生。

1881年，创建北洋水师轮机学堂(又称水师驾驶学堂)。1882年，该校并入北洋水师学堂。

学堂原址位于天津城东机器局西侧，今东局子附近。北洋水师学堂于1900年毁于八国联军的炮火。

3.中国第一所陆军军官学校——北洋武备学堂

1885年(清光绪十一年)，李鸿章呈奏朝廷获准，仿照西方国家军官学校建制在天津创办北洋武备学堂。

武备学堂初为轮训性质，学制仅一年，后因成效显著，学制改为两年和三年。校规非常严格，课程也极其正规，北洋军阀的领袖人物冯国璋(1859-1919)、段祺瑞(1865-1936)、曹锟(1862-1938)、王士珍、段芝贵、李纯、靳云鹏、陈光远等皆为该校毕业生。

1900年，八国联军入侵天津，校内六七十名学员顽强抵抗，全部壮烈牺牲。

校址设于海河东岸的柳墅行宫旧址，位于今天津热电厂。

4.中国第一所培养水雷技术人才的军事学校——电气水雷学堂

1876年(清光绪二年)，天津机器局东局在其电气水雷局内创办电气水雷学堂，“延订西士，选募生童……教练一切”。“制成各种水雷，历赴海口演示，应手生效。”

1882年，电气水雷学堂改组为“水师管轮学堂”。

5.中国第一次试制潜水艇——水底机船.

1880年(清光绪六年)，天津机器局西局试制成功我国第一艘潜水艇——水底机船。

同年《益文录》6月20日记载了试制过程:“现于津厂后面缭以周垣，开工设造，雇用工匠十余人”，“均设严禁，不准窥视”。同年《益文录》10月30日记载了演示情况:“兹已造成，盖驶行水底机船也。式如橄榄，入水半游水面，上有水标及吸气机，可于水底暗送水雷，置于敌船之下，其水标缩水一尺，船即入水一尺。中秋节下水试行，灵捷异常，颇为合用。因为河水不甚深，水标仍浮出水面尺许，若涉大洋，能令水面一无所见，而布置无不如志，洵摧敌之利器也。”

海军司令部编辑部编著的《近代中国海军》(海潮出版社1994年初版)一书认定为中国最早研制的潜水艇。