1865年9月20日，李鸿章在上海设立江南机器制造总局（又称江南制造总局、江南制造局、上海机器局、上海制造局）。这是清政府洋务派开设的规模最大的近代军事企业。1865年李鸿章以4万两白银在虹口买下美商的旗记铁厂，并将苏州洋炮局的部分机器和曾国藩派容闳从美国买回的机器，以上海洋炮局并入铁厂，成立江南制造总局。造办经费54万余两，以后屡加扩充，由清政府指拨上海海关税收的二成作为常年经费。雇用工人2000多人。1867年搬到高昌庙镇，扩充设备，建有机器厂、洋枪楼、汽炉(锅炉)厂、铸造厂、轮船厂等。占地70余亩。至80年代又相继建成炮弹厂、水雷厂、炼钢厂、栗色火药厂、无烟火药厂等。到20世纪末,江南制造总局一年可以制造子弹9万发,地雷200枚,枪支2000支。江南机器制造局在同治年间是全东亚最大的兵工厂，对于清朝的军事力量以及重工业生产都有提升作用。例如在1867年时，每天平均可以生产十五枝毛瑟枪和各式弹药，李鸿章认为当时该局生产的枪械弹药，对于后来捻乱的平定有所助益。除了枪弹之外，该局也在1868年生产出了中国第一艘自造的汽船（木制船身）惠吉号。1891年时，为中国首次炼出钢铁。但整体而言，江南制造局在晚清时的军备生产品质并不好，例如步枪的水准不高，性能不佳（据说因此连李鸿章率领的淮军都拒绝使用），且生产成本高于直接购买。造船的情形亦类似，1868年首次生产之后，陆续造了数艘汽船，但所造船的速度不快，整体生产成本及耗燃料都高，结果反而不如直接向外国购买（自造一艘船的钱大约可以向英国买两艘船）。该局以生产枪炮子弹为主，辅之以修造船舰，并附设翻译馆、机械学校，培养技术人员，翻译与军事、工程有关的书籍，也有少量的史志和政法方面的书籍。

其所翻译书籍的水准，被认为超过晚清数十年其他翻译书籍的质量。对于晚清的知识分子吸收西方知识产生很大的影响。其所翻译书籍的水准，被认为超过晚清数十年其他翻译书籍的质量。对于晚清的知识分子吸收西方知识产生很大的影响。