在興辦洋務的過程中，李鴻章為了挽回沿江沿海的航運業，抵制外輪的侵奪，委派沙船富商、浙江海運委員、候補知府朱其昂、朱其韶兄弟在上海洋涇浜永安街設局招集商股，定名為「輪船招商公司」，這個公司起到了一定的積極作用。
輪船招商局是洋務活動由軍工企業轉向民用企業，由官辦轉向官督商辦的第一個企業。一八七二年八月，李鴻章令浙江海運委員、候補知府朱其昂負責籌辦輪船招商局。根據李鴻章的囑咐，朱其昂很快擬定了《招商章程》二十條，主張官商合辦。但李鴻章認為現在沒有官府的輪船在內，不必官商合辦，應當實行官督商辦。一八七二年十月在上海開始籌備。一八七二年十二月二十三日，李鴻章奏請試辦輪船招商局。這是洋務運動中由軍工企業轉向兼辦民用企業、由官辦轉向官督商辦的第一個企業。也是中國近代早期各類工礦交通企業中規模最大和最早引進西方技術和管理方式的民用企業。
一八七三年一月，輪船招商局正式獲准設立，朱其昂任總辦，官督商辦，經營江浙漕糧運輸及各種客貨生意，既辦公又辦私，既運貨又載人。眼看著輪船招商局一步步走上了正軌，李鴻章心裡又欣慰又擔心，欣慰的是自己又一個傑作問世了，擔心的是它會不會像其他洋務企業那樣多災多難。果然，開張不到半年，問題出現了。
問題出在總辦朱其昂身上。
朱其昂，字雲甫，居高橋。世業沙船，為淞滬鉅賈，捐資為通判，累至道員。清咸豐十年（一八六○年）起同美國商人在山東煙台合夥開設清美洋行，往來上海、煙台、天津各口岸經營貿易，又在北京、天津、上海、廣東各地設有華裕、豐匯銀號，承辦海運多年，任浙江港運局總辦、海運委員。同治十一年（一八七二年），由李鴻章授意，與朱其韶共同擬定輪船招商局章程。從天津回上海，會集李振玉、胡光墉等人，以身家作抵，任招商局總辦。朱其昂熟悉漕運業務，卻對兜攬生意、運貨載客一竅不通，加上他用人不當，濫用權力，商股沒有招足，輪船招商局隨時都有陷入困境的可能。
在這種情況下，朱其昂被迫辭職。一八七三年七月，李鴻章改輪船招商公司為輪船招商局，並採納孫士達、盛宣懷的建議，任用英國怡和洋行買辦唐廷樞為總辦，寶順洋行買辦徐潤、朱其昂、盛宣懷為會辦，辦理招商局事務。
至一八七五年，輪船招商局已有自製輪船，加上承領閩廣輪船八艘，又添招股份，向英國購進二艘，分往南北洋各海口及外洋日本、菲律賓、新加坡等處貿易，又承運江浙漕糧。從此中國輪船開始暢行中國海域，成為海防洋務的一大業績。
一八七六年有輪船十一艘，一八七七年又以二百二十二萬兩銀子買進美商旗昌洋行的舊船十六艘，及其碼頭、倉庫等財產，招商局初具規模。招商局總局設在上海，分局設在天津、牛莊、煙台、漢口、福州、廣州、香港以及國外的橫濱、神戶、呂宋、新加坡等處，資本共計四百二十餘萬兩，是民用企業中最有成績的企業之一。
朱其昂代表官方主管漕運，唐廷樞和徐潤代表商人負責招攬生意和商人入股事宜，誰也不代表的盛宣懷則既過問生意，又過問漕運，拉攏協調兩邊的關係，成了李鴻章的代言人。
唐廷樞和徐潤不光是招商局資本的經營者，更是局內主要資本的所有者。二人傾盡全力，將在商界打拚多年積累的豐富經驗和在社會各界的聲望全用在了對輪船招商局的管理經營上。招商局的股金和業務蒸蒸日上，李鴻章又舒了一口氣。
李鴻章在辦洋務的過程中，他的發明創造的潛能也得到了極大的展示。官督商辦可以說是他的專利，它聽起來似乎很有道理，官有官的職責，商有商的任務，官商配合，公私都受益。事實上並非如此。官有官的職責，商有商的追求，出發點不一樣，追求不一樣，讓二者密切配合，這本身就充滿了矛盾。唐廷樞和徐潤在加入輪船招商局之前就知道「朝中有人好做官，局中有官難辦事」，官權太重，弄得商人們什麼也幹不成。所以他們在建局的章程中就要求規定：所有管理人員應當盡量精簡，不得機構龐大、人浮於事，也請官府免派委員！李鴻章說：「好！一切都由你們自己做主，盈虧也和官方沒有關係。」所以有人向他推薦某人到輪船招商局管事的時候，他一口回絕，說：「招商局本沒有委員，又沒有薪水，你叫我把他安排在什麼位置上？」李鴻章自己堅決執行章程，招商局內部卻總是私自進人。招商局的大宗業務來自對官方漕糧的運輸，賺了官家的錢，官方推薦一個人來，實是難以拒絕，管理漕務的官員推薦來的人，更不能抗拒，不但不能抗拒，還得安排又輕鬆又高薪的位子。這讓招商局苦不堪言。而唐廷樞和徐潤也有三四個要好的朋友，七八個姑姨叔舅，十來個鄉里鄉親，求到頭上，不能不給個面子。這樣，招商局還是個擴大了的「親友團」。
官和商有矛盾，李鴻章只是和稀泥。盛宣懷在招商局幹得不得志，態度消極，後有人向朝廷投訴他有貪污嫌疑，他乾脆離開了輪船招商局。唐廷樞雖然有種種毛病，但工作能力強，又和商界人士打得火熱，對輪船招商局的發展有很大貢獻。一八八七年，李鴻章欲開發中國的礦業，一時找不到更合適的人選，又讓唐廷樞兼理開平礦務局的事務。輪船招商局已經走上了正軌，而開平煤礦剛開始籌備需要大量的精力去策劃管理，唐廷樞不自覺地把大部分的精力轉到了開平。就在唐廷樞兼理開平煤礦事務的第二年，輪船招商局元老、官方代表和精通漕運業務的會辦朱其昂去世了。四駕馬車只剩下了徐潤一人，他開始琢磨為自己謀利。當時上海房地產正熱，徐潤將招商局的款項提出投了進去，他本以為很快就能賺到大錢，不但還上公款，還能撈上一大筆。可不久，上海爆發了嚴重的金融危機，徐潤宣告破產並虧欠輪船招商局白銀十六萬兩千兩。李鴻章只得將其革職。
朱其昂去世後，李鴻章命江蘇候補道員葉廷眷接任。
葉廷眷（一八二九—一八八六年），字顧之。吉大鄉人。清咸豐六年（一八五六年）任山陽縣丞，清咸豐十年（一八六○年）被派委江北團練，參與鎮壓太平天國起義，作戰驍勇，得清統治者賞識。清同治三年（一八六四年），受李鴻章委派，主持上海會捕局。制訂《中外會捕章程》，加強法紀，使上海治安有所改善。清同治六年（一八六七年），葉廷眷被委為上海知縣，旋調任南匯知縣。
據光緒《南匯縣志》與《上海縣志續志》記載，葉在任期間，多次輸資以解民困，對外國侵略者的罪惡行徑，亦能予以抵制，維護民族權益。清光緒四年（一八七八年），葉廷眷晉陞道員，任淞海同知候補道三品銜花翎，授榮祿大夫贈內閣學士。旋丁憂返鄉，在吉大建榮祿第，創辦學校，修葺古跡，凡有益於鄉者即立捐款項以資所需，鄉人均感其德。
因為有這樣出色的表現，所以李鴻章把他調過來主持輪船招商局的工作。
葉氏到任後，發現賬目不清，隨即進行了詳細核查。核查結果是輪船招商局明虧暗耗，已經面臨破產的邊緣。他立即向李鴻章報告。李鴻章只有招商集股擴大資金。精明的商人早看出招商局內部的齷齪，沒人願意投資。商款招不到，或借官款，但官款一向利息很重，招商局本來難以為繼，哪裡來的錢歸還巨額利息。葉廷眷提出不如仿福州船政局，索性將輪船招商局收歸國有，變成國營企業。既是國營，官方出的錢就算投資，不能再要利息，此外，官方再出二百來萬兩幫招商局把債務還清，此後一切船棧碼頭都歸官家所有。葉廷眷的建議使李鴻章老大不高興，幹了不到一年，就被撤了。
李鴻章再任鄭觀應負責招商局業務。
鄭觀應（一八四二—一九二一年）本名官應，字正翔，號陶齋，別署羅浮偫（ｚｈì）鶴山人等，祖籍廣東香山縣（今中山市）三鄉鎮雍陌村。他是中國近代最早具有完整維新思想體系的理論家，揭開民主與科學序幕的啟蒙思想家，也是實業家、教育家、文學家、慈善家和熱忱的愛國者。
鄭觀應原是太古洋行的買辦，在李鴻章手下幹了多年，歷任上海機器織布局總辦和上海電報局總辦，洋務經驗豐富。他在接受了李鴻章的任命後，鑒於前任的經驗教訓，正式脫離太古洋行，全身心地投入到輪船招商局的事務中。鄭觀應一上台就向李鴻章提出了十六條整頓方針，在他看來，輪船招商局想要向前發展必須從人才的使用、職責分工、賞罰分明等方面進行徹底改革。鄭觀應對招商局的最大貢獻是他利用自己多年從事商務的經驗和人際關係，為招商局和太古、怡和等公司簽訂了齊價合同。所謂齊價合同就是幾個公司一起商定船運的具體價格標準，並簽訂合同保證各公司都遵守這一價格，未經其他各公司同意，不得擅自更改船運價格。這樣就避免了各公司之間互相競價爭取客戶，避免因此給自己和其他公司帶來損失。有了統一的價格，輪船招商局就不再擔心外國公司聯合起來排擠中國船運業，從而為招商局的順利發展創造了一個較為平穩、寬鬆的環境。