在慈禧眼裡，戊戌變法是光緒用來跟自己爭權的一個把戲，所以她不惜一切代價掐滅戊戌變法。八國聯軍攻入北京後，她才明白變法是唯一的宿命，不變法的話中國就要落敗，自己的生死就操控在外國人手中。
變法最關鍵的一步是成立一支現代化的軍隊，這個任務非袁世凱莫屬了。袁世凱一直熱衷於維新，並且時時以改革派自居。在他擔任山東巡撫期間，創辦了濟南大學堂，這便是山東大學的前身。袁世凱還在山東創辦了商務總局，任命好友唐紹儀為總局局長。
袁世凱當上直隸總督兼北洋大臣後，紅透半邊天，直隸總督兼北洋大臣就相當於一國的總理了。1902年，袁世凱又身兼督辦政務處大臣、練兵大臣、督辦商務大臣、電政大臣、鐵路大臣等職務，號稱一身兼任八大臣。
袁世凱是在天津小站練兵發家的，這次手握大權，重中之重還是進行軍事改革。在練兵上，袁世凱主要借鑒德國和日本的經驗，綜合制定了一套嚴格的訓練方法。首先在兵源上，袁世凱就要求得非常嚴格，第一要求身體素質好，第二要求是良民，有固定的戶籍。袁世凱不收遊民，不收流氓，因為這些人不守紀律很難管理，再說了袁世凱準備提高士兵待遇，選擇良民的話直接將士兵的工作與家庭的生活掛鉤，不怕他們不認真。
在我們印象里，當兵的似乎很牛，但其實清朝的士兵境況並不好，工資待遇不高，社會地位不行，退伍後往往還會受到地痞流氓的欺負。對這些問題袁世凱也很清楚，他想出了一系列的解決辦法。首先，他提高士兵的待遇，將士兵的每月工資分成兩部分，一部分交給士兵，一部分寄給士兵的家裡。同時，袁世凱還讓各地方官善待士兵的家屬，免除他們一部分徭役。
袁世凱專門成立了軍政司，負責處理練兵事宜。同時，他還將軍隊分成常備軍、續備軍和後備軍三種。
此外，袁世凱還對軍營編製進行了一些改革。清軍一般是以營為單位，袁世凱卻建立了近於現代化的軍隊編製。他以兩鎮為一軍，一個鎮相當於一個師，每鎮統轄步隊二協、馬隊一標、炮隊一標、工程隊一營、輜重隊一營，全鎮官兵共12512人。統率一軍的叫總統或軍統，統率一鎮的又叫做統制或翼長。
袁世凱將自己新建立起來的軍隊稱為北洋常備軍，王士珍擔任第一協統，相當於旅長。第二支新兵練好後，馮國璋擔任第二協統。袁世凱還有一個幹才叫段祺瑞，袁世凱是很看好段祺瑞的，可惜段祺瑞是武人出身，不會筆試，儘管袁世凱很想讓他當上第三協的協統，可惜他就是考不上。
根據袁世凱的規定，只有考試通過的人才有資格擔任這個職位。段祺瑞的軍事才能是得到袁世凱肯定的，可惜過不了筆試這關，怎麼辦呢？袁世凱後來想了個辦法，將試題提前泄露給段祺瑞，就這樣，段祺瑞當上了協統。
王士珍、馮國璋、段祺瑞就是所謂的北洋三傑。
由於袁世凱過人的練兵能力，朝廷精選出三千八旗子弟兵，讓袁世凱訓練。袁世凱將這三千八旗兵設置為京旗常備軍，還提議讓滿人鐵良帶領這支軍隊。
當袁世凱把這支訓練有素的軍隊交給鐵良時，鐵良深為佩服袁世凱，袁世凱這個人不僅會練兵，還會做官。他深知樹大招風的道理，知道隨著自己的崛起，慈禧一定會猜忌自己，所以千方百計讓滿人掌管京旗常備軍。
隨後，朝廷又命令各省督撫派人到天津學習袁世凱的練兵技術，這對袁世凱來說絕對是個好消息。但老於世故、久經官場的袁世凱多了一個心眼，他在想，慈禧讓各省的人跟自己學習練兵，難道她不擔心自己門生故吏滿天下嗎？所以保險起見，應該建議朝廷設立一個專門練兵的地方，由慶親王奕劻提這個頭，自己以顧問的身份來練兵，這樣就可以避免太惹眼。