洋务运动开启了中国海军的近代化，清政府建成了广东水师、福建水师、南洋水师和北洋水师，海军建设初具规模。甲午战争中，北洋水师遭受沉重打击，大部分舰船被日军击沉或俘获，仅存兵舰5艘，与战前实力相比可谓天壤之别。南洋水师等虽然并无损失，但是本身规模较小，舰船老旧，战斗力非常有限。甲午战后，国人痛诋海军误国，清政府遂以节约经费为名，裁撤了海军衙门和海军内外学堂。为平息舆论压力，清廷又将林国祥、叶祖珪（ɡuī）、何品璋等海军将领一并革职，北洋水师编制被取消，官兵全部遣散。 

1896年（光绪二十二年），为了京师海防门户的安全，清政府决定重建北洋海军，由总理衙门负责海军建设，以恢复北洋舰队为主，补充其他舰队为辅。同年，清政府先后向德国订造驱逐舰1艘、巡洋舰3艘及4艘鱼雷艇，又向英国订造2艘大型巡洋舰“海天”、“海圻”。这些船舰来华后，清政府甚为重视，称它们为北洋“规复海军之始基”。南洋海军因长期未更新装备，原有兵船日益陈旧。张之洞署理两江总督后，立即上奏裁停旧有船只，以节余之款先后向日本川崎造船厂订制了10余艘浅水炮舰与鱼雷艇，南洋海军规模也有所扩大。同时南洋部分军舰被调北上布防，中国海军的龙旗重新在北洋沿海飘扬。1898年戊戌政变后，主张复兴海军的光绪帝失去了权力，随后又爆发了义和团运动和八国联军侵华战争，这一连串事件使得清朝统治产生严重危机，国家财政经济处于崩溃边缘，清政府遂暂停了购买外国舰船的活动。1901年《辛丑条约》签订时，清廷议和大臣中有人提出把北洋舰队的5艘巡洋舰退还给英德两国，以表示中国不对外备战之诚意。在几乎已经决定的情况下，北洋水师统领叶祖珪等据理力争，才最后保住了这些舰船，但重建海军计划即遭搁浅。 

因海军人才稀缺，清政府确定了“整理水师武备各学堂，简选练习，以储将才”的方针，整顿海军教育、培养人才成了重振海军的重点。1899年4月，光绪帝召见前北洋海军将领叶祖珪、萨镇冰，恢复原职，令其统带新购各军舰。1902年，经北洋大臣袁世凯保奏，开复原北洋海军军官林颖启、李鼎新、李和的官职。1903年，袁世凯又保奏开复蓝建枢、何品璋、程璧光等人的官职，他们成为重建海军的急需人才。同时，清廷又整顿水师各学堂，恢复招生办学。鉴于新办学堂花费多，周期长，清政府首先充分发挥旧有海军学堂的作用，提高办学效益。1897年，福州船政学堂恢复招生，接着天津、江南、广州黄埔等水师学堂亦陆续恢复招生。清末新政开始后，在整顿原有学校的基础上，清政府又先后创建了烟台海军学校、湖北海军学校、直隶北洋医学堂等海军学堂，其中以烟台海军学校最为出名。该校系1903年由叶祖珪、萨镇冰创建，是第一所直属于海军部的学校，改变了地方各自创办军校的传统，成为清末培养海军指挥人员的重要基地之一。清政府在复兴海军的过程中，认识到人才为海军根本，故而不遗余力地选拔培养人才，为晚清乃至民国培养了一大批优秀的海军军官。 

在发展海军学堂的同时，派遣学生留洋的工作也得以恢复。1895年从福州船政学堂选拔了六名学生赴法，是为第四届留学生。到20世纪初年，南京、广东、烟台各校也相继派遣学生出国。海军的留学地点仍然集中于传统海军强国——英国。此外，受当时国内知识界留日风潮渐盛的影响，海军留学的主要方向开始转向日本。据统计，在1903-1911年间，清政府共向日本派遣学习海军的留学生300余人。而这一时期，派往欧洲的海军留学生还不足百人。但由于日本为新兴海军国家，其海军教育尚在发展，留学日本的海军学生大多学无所成，英国仍对中国的海军留学和海军建设影响最大。 

甲午战后数年间，随着北洋海军建制的恢复和南洋海军的补强，中国海军又重新呈现出各地海军分立的局面。这时，一些有识之士在总结甲午战争失败教训的基础上，开始认识到条块分割的做法造成了海军机构重叠、指挥不灵，遂产生了将各地海军合为一军的思想。1905年，根据两江总督周馥和直隶总督袁世凯的建议，清政府命叶祖珪在上海高昌庙成立海军临时办事处（后改为南北洋海军统制部），负责统领南北洋海军。南北洋海军正式合并，改变了海军分区而设，互不统属的局面，初步实现了海军的统一领导和指挥。1908年底宣统帝即位后，摄政王载沣掌握实权，清政府为挽救危亡加快了振兴海军的步伐。因1895年海军衙门裁撤后，海军一直没有独立的领导机关，清政府乃于1909年任命载洵、萨镇冰为筹办海军事务处大臣，成立筹办海军事务处，由度支部筹拨开办费700万两。该处成立后，即将原分属于南北洋水师、广东水师和福建水师的舰只，依据它们的规格和性能，重新进行编组，编为巡洋舰队和长江舰队。1910年底，清廷升筹办海军事务处为海军部。1911年，清政府又根据奏定之海军官阶职任，为海军人员补授军衔，此外又拟定了海军长官旗式及各级军官章服标志。清政府还制定颁发了一些规章制度，如海军官制、海军部各司职责条例等，海军的正规化、近代化建设渐入正轨，这相对于甲午战前的海军建设来说是一个巨大的超越与进步。 

重建海军的另一个重要举措就是整顿福州船政局和江南船坞，建造舰船。但原有的经营体制弊端加之长时期的耽搁磨耗，福建马尾船厂和江南船坞造船所锐气不再，弊病横生，根本无法承担重建海军的重担，清政府只能耗费大量的资金向国外订购。尽管甲午战后的十余年里，清政府派专员对二者进行了大力整治，但由于积重难返，十余年间只造成“建成”、“联鲸”等寥寥数舰，无论质量和数量都无法媲美外购军舰。 

清末新政以后，随着清廷经济的渐次回升，财政紧张的状况有所缓和。1909-1910年，清政府两次派遣筹办海军事务处大臣载洵、萨镇冰出国，赴欧美考察海军。载洵、萨镇冰一行先后到意、德、英、美、日等国，参观海军基地、海军大学以及船炮等厂，并向各国订购各种舰艇12艘。旋即辛亥革命爆发，这些舰船除了在意大利订造的“鲸波”炮舰、在奥地利订造的“龙瑞”炮舰和在美国订购的“飞鸿”巡洋舰因船款纠纷始终未交给中国外，其余舰艇到民国时期也逐渐加入到中国海军的行列。甲午战后至辛亥革命爆发之前的10余年间，清政府先后订购了29艘舰艇，为重建中国海军奠定了主要的实力基础。 

军港是海军的根据地，也是海军的命脉。中国虽有1.8万公里的海岸线，天然良港众多，但在甲午战后列强的瓜分狂潮中，胶州租于德，威海让于英，旅大陷于俄而复夺于日，昔日优良的海军基地丧失殆尽。清政府着手重建海军之后，军港缺乏问题日益凸显，由于北部沿海良港尽为外人所占，只得在东南沿海另觅军港。1909年9月，浙江象山军港工程正式破土动工，但由于财政困难，开工后经费迟迟不能到位，工程进度受到影响，至辛亥革命爆发时，该港建设仅完成了很小一部分。1899年，意大利曾索取浙江三门湾为军港，遭到清廷拒绝。此后，三门湾的价值亦逐渐为国人所重视。1909年，翰林院侍读荣光和驻意大利大使钱恂先后奏请以三门湾为军港。清政府虽予以重视，但直至灭亡亦未能实施。1907年5月，清廷还命令练兵处提调姚锡光草拟海军当前和未来十年或二十年的发展计划。姚锡光按急就、分年两种建军办法完成了三个文件，即：《拟就现有兵轮暂编江海经制舰队说帖》、《拟兴办海军经费五千万两作十年计划说帖》和《拟兴办海军经费一万二千万两作十二年计划说帖》，以备当局选择。但由于其耗资巨大和理念超前，清政府没有采纳。1909年，清政府制定了一个规模颇为宏大的发展海军的七年规划，内容包括订造各种类型的舰艇，发展海军教育并设置海军大学，查勘并建成各洋军港，编定各洋舰队，制定海军经费预算等等。为实现此项规划，清政府拟在前四年内筹拨海军开办经费一千八百万两，常年经费每年二百万两。由于清政府的迅速垮台，此项计划未及实施。 

随着美国军事理论家马汉的“海权论”思想的传播，清政府对海权的维护也开始重视起来。1907年，清政府派遣“海容”、“海筹”等舰到西贡（今胡志明市）、新加坡、曼谷、巴达维亚（今雅加达）等地宣慰华侨。1909年，清政府派海军“伏波”、“飞鹰”舰赴东沙巡查，并通过外交途径，恢复对东沙岛的主权，接着又对西沙群岛进行调查，并拟订了开发经营办法。1911年，派“海琛”舰赴西贡及荷属各埠宣慰华侨，又派程璧光乘“海圻”参加英王乔治五世加冕典礼并访问美国、古巴，彰显了晚清海军的实力。当革命党在武昌发动起义时，载洵在北京与美国贝里咸钢铁公司订立了借款造船合同，总额合银2500万两，期望由美国政府帮助发展海军。这是清廷发展海军的最后一个行动，但合同由于辛亥革命的爆发未能实施，海军已经改旗易帜了。清政府苦心经营重建的海军在宣布起义后，积极参与到推翻清政府的革命中，成为清廷的掘墓人。 

甲午战后，在内忧外患的不利形势和各种废除海军言论不断鼓噪的环境下，清廷依然缓慢而坚定地迈出了重建海军的步伐，并采取了一系列措施，使海军重现生机。海军的重建不仅是清末新政的重要组成部分，标志着当时国人自上而下海权意识的增强，同时也是清王朝加强中央集权，巩固其统治的重要手段。通过海军建设，清政府有了维护自己统治和捍卫国家权益的重要力量,在晚清剧烈变动的政局篇章中，书写了不可磨灭的一笔。然而海军重建急需巨额经费，但甲午和庚子两次赔款使清政府经济几乎陷入绝境，海关关税等重要财政来源被列强控制更是雪上加霜，加之清末新政，国家百废待兴，用钱的地方数不胜数，清政府对海军的投入实在是有心无力。尽管清末海军重建取得了相当的成绩，但是受财政困难和时局动荡等因素的影响，与世界先进海军仍有很大差距。