段祺瑞信佛吃素，為人嚴肅刻板，不苟言笑。生活儉樸，無積蓄房產，不抽、不喝、不嫖、不賭、不貪、不佔，人稱「六不總理」；一生酷愛圍棋，資助過大批圍棋手，被稱作「中國圍棋的大後台」，還好打牌；段祺瑞喜用私人，剛愎自用。通電逼迫清帝退位、抵制袁世凱稱帝和討伐張勳復辟，三造共和。
從1872年到1875年，洋務派用4年的時間，在各地選拔120名11~15歲的中國幼童分批送往美國留學。曾國藩、李鴻章向清廷陳述：中國欲自強，唯有學習西人的先進經驗。西人的堅船利炮，背後有天文、地理、數學、製造等先進技術做強大後盾。因此應當選拔人才，直接到先進國家內部去追本求源。
雖然這些幼童「計回華之日，各幼童不過三十上下，年方力強，正可及時報效」，但畢竟是長線的計畫——15年風雲不定的歲月，實在是太漫長了。這對於當時身處「數千年之未有之變局」的李鴻章來說，的確是遠水救不了近渴。
作為短期的救急方法之一，李鴻章率先在淮軍中組建了有近代意義的新式炮營，採用克虜伯後膛鋼炮裝備。洋務派並不是一味盲目崇拜德國大炮，而是做了一番精心的比較研究。李鴻章1874年在給清廷的關於海防的奏摺中提到了自己的研究心得：「查炮位一項，德國全用後膛，英國全用前膛，俄法則小炮多後膛、大炮多前膛，美國仍用老式滑膛。其中著名廠商，德國曰克虜伯，專造後膛全鋼之炮。」他在給醇親王的信中談道：「唯德國克虜伯四磅鋼炮可以命中致遠，質堅體輕，用馬拖拉，行走如飛，現在俄德英法各國平地戰陣皆以此器為最利。」
大量購買克虜伯新式兵器固然正確，然「有器尤須有人」，從天津大沽口炮台到海南秀英炮台，這18400多公裏海岸線，無數的海防大炮，需要有多少諳悉西方火炮長技的人才？所以當克虜伯的使者瑞乃爾1870年帶著他的大炮來到山東登榮水師的時候，李鴻章立刻聘他為教官。
1872年，李鴻章再托克虜伯公司推薦人員來華任職，指導淮軍炮營操練德軍炮法。1876年，又精心安排了查連標、卞長勝等7名中國士官帶足夠用3年的筆、墨、硯台到柏林軍事學院留學。他們學成回國後，被派到淮軍各炮營當教練，有的後來成為頗有成就的軍事科技人才。
李鴻章的克虜伯情結，對中國近現代史產生了極深遠的影響。從洋務運動到抗戰爆發半個多世紀以來，中德之間的軍事交往從來就沒中斷過。
1886年，李鴻章來到段祺瑞就學的天津武備學堂考察，其目的是為了選拔若干像查連標、卞長勝等有著戎馬生涯經歷，能在短短二三年學期內取得「立竿見影」留學效果的武弁。考察的第一課目是：炮兵學員做炮擊海面活動浮靶彙報，這給了段祺瑞脫穎而出的機會。
段祺瑞是唐太尉段秀實的第38世孫，祖籍為江西波陽。1865年3月6日出生於六安，1870年遷到安徽肥西縣陶崗村定居。1872年，段祺瑞隨祖父段佩在江蘇宿遷兵營里讀私塾。1883年10月，段祺瑞以優異的成績考入天津武備學堂的炮兵專業。
因為當時學生都懾於李鴻章的威嚴，為此，首次開炮的學員，從第一炮到第六炮都沒打中浮靶。李鴻章勃然大怒！
輪到段祺瑞指揮打靶，他沉著冷靜、篤定指揮，第一炮就打中浮靶，緊接著連續快速幾炮都每發必中。
李鴻章得知指揮員是安徽老鄉，其祖父等家族成員都曾是自己手下的淮軍官兵，非常高興。接著又當面考了一些軍事試題，段都對答如流。李鴻章興奮得擊節稱讚，當即表揚段祺瑞是「熟知軍事，俾易造就」，是可用之才。
1887年夏季，李鴻章親赴天津武備學堂主持第一屆學員的畢業考試，段祺瑞以最優等的成績畢業。李在給朝廷的奏摺中讚揚段祺瑞等學生「各項操法，一律嫻熟，試以炮台工程做法及測繪，無不洞悉要領……」
1888年冬天，五位赴德國留學生的學員名單呈送到李鴻章的手中審批。可是，李在這份留學德國的學生名單里，竟然看不到段祺瑞的名字。李鴻章認真審視了片刻，大筆一揮，將其中一名山東籍學生的名字劃掉，換上了段祺瑞。
1889年春天，段祺瑞告別妻子和僅有一周歲的兒子，和其他四個同學來到德國柏林陸軍學院，學習軍事理論和各種操練課程。一年後，他們又奉命到魯爾區埃森克虜伯兵工廠，進行火炮實習。
克虜伯兵工廠生產的各種威力巨大的先進火炮，讓他們真正感受到「師夷長技」的魅力。為了使自己的國家擺脫落後挨打、備受屈辱的局面，他們拚命用功學習。
弗里茨·克虜伯從留德督學蔭昌轉交的李鴻章的信函里，知道這批學生是中國的精英。但因為忙於公務，始終無法抽身前往探望。當他知道這些學生的聰穎與吃苦精神事迹後，便在百忙之中抽出時間，親自前往梅噴射擊場教授課程。
1890年春天，清廷特使洪春代表皇帝前往德國埃森探望留學生。段祺瑞及其同學以嫻熟的技術操演了各種口徑的克虜伯大炮，並以優秀的測距、瞄準、射擊成績，獲得洪春和弗里茨·克虜伯的讚賞。
完成學業後，四位同學都先後回國，段祺瑞又奉命留在克虜伯兵工廠學習彈殼加工、炮管膛削、銑磨來福線、澆鑄優質鋼、檢驗鋼材壓力、拉力試驗，各類火炮的型制構造、使用和保養等課程。
1890年冬天，25歲的段祺瑞自德國歸來，當他前來跪叩李鴻章之際，心裡一陣驚惶。李用凌厲的目光審視他後腦勺上的長辮並沒有造假之後，才和顏悅色地說：「你的責任是報效國家而不是剪辮子！」段祺瑞滿臉羞愧。因為在留學時，他曾一度想剪掉被外國人恥笑的辮子。
不久，段祺瑞被李鴻章簡派為北洋軍械局要員。1891年被調回威海，任隨營教習五年之久。
1895年春天中日甲午之戰時，段祺瑞帶領武備學堂的學生幫助威海衛守軍搬運炮彈，並親自操炮與日軍展開殊死激戰。
1895年12月，段祺瑞隨袁世凱到天津小站編練新軍，任炮兵營統帶，隨營學堂總辦兼炮科班監督和總教習，培養出中國第一支野戰炮兵部隊並任司令。
1926年3月18日，中共北方區委、國民黨北京市黨部組織學生聯合會等60多個團體和北京的北京大學、北京師範大學、北京女子師範大學、醫科大學、交通大學、工業大學、清華學校、農業大學、法政大學、中國大學、朝陽大學、燕京大學、中法大學、美術專門學校、通才商業學校、大女附中、藝文中學(現二十八中)、志成中學(現三十五中)等數十所高等、中等學校的學生以及京綏鐵路及財政部印刷局的一些工人市民等各界人民群眾，在中國共產黨北方區黨委書記李大釗的領導下，在天安門前舉行遊行集會。廣場北面，臨時搭建的主席台上懸掛著孫中山先生的遺像和他撰寫的對聯「革命尚未成功，同志仍須努力」。台前橫幅上寫著「北京各界堅決反對八國最後通牒示威大會」。會場懸掛「駁複列強最後通牒」、「撤退外國兵艦」等標語和請願受傷代表的血衣，血衣上書「段祺瑞鐵蹄下之血」八個大字。上午九時許，近兩萬北京愛國青年和各界人士從四面八方彙集到天安門廣場。一時間，人聲鼎沸，群情激奮，歌聲口號聲不絕於耳。徐謙、李大釗、顧孟余等人為大會主席團成員，大會由北京學聯領導人楊景山(北京大學學生、中共黨員，後與李大釗同志一起被敵人殺害)、姚宗賢(中共黨員，北京美專學生，北京學聯負責人之一，當天被打死)等主持，抗議日本軍艦侵入大沽口、炮轟國民軍，聲討英美日等八國無理通牒中國的罪行。大會主席國民黨北京市黨部委員中俄大學校長徐謙發表了慷慨激昂的講話，他深刻地指出：「八國最後通牒支援奉系軍閥，助長中國內亂。它借口維護《辛丑條約》，但它的苛刻程度，又遠遠超過《辛丑條約》。它要求雙方停止戰事和撤除障礙，實際上就是要我們不還手，《辛丑條約》哪有這樣的規定!我們要求政府堅決拒絕最後通牒，還要廢除一切不平等條約。」廣場上與會民眾群情沸騰，「打倒日本帝國主義」、「堅決抵制最後通牒」等口號此起彼伏。大會通過了《反對列強最後通牒國民大會致八國公使書》，以及八項決議案。
段祺瑞政府派代表到天安門國民大會上，對17日衛隊行兇事件表示歉意，但沒能平息與會愛國青年的憤怒。會後，由2000多名滿懷愛國義憤的群眾組成的遊行示威大軍鬥志昂揚地向段祺瑞執政府行進，要求面見段祺瑞請願。由共產黨員王一飛擔任遊行總指揮，中共北方區委負責人李大釗、趙世炎、陳喬年等都參加了遊行。或有老成者害怕政府會彈壓，李大釗登高疾呼，「大家不要害怕，他們不敢把我們怎麼樣!」遊行隊伍綿延數里，人們手執小旗，高呼「打倒帝國主義和賣國賊!」「反對賣國投降!」「堅決抵制最後通牒！」「驅逐八國公使!」等口號，經東長安