陈兰彬是一位饱读经书的传统封建士大夫，但在社会转型时期，时代又把他推向了改革的前沿，成为时代造就的文人外交官。他在政治舞台上带学生赴美留学、到古巴调查华工问题、以驻美国、西班牙、秘鲁公使身份赴美，均属于中国史无前例的创举，而他正是这一创举的带头人。他一生中不平凡的际遇，正是他一而再，再而三接受新的使命，而在实践中又能跟上时代的步伐，并形成适应社会发展变局的世界观和国家观，成为一位倡导爱国强兵的晚清有为官吏。
陈兰彬出生在涉外口岸的广东，对洋人洋事并不陌生。咸丰八年（1858）两广总督黄宗汉奏调陈兰彬回广东办理“夷务”，开始了解“夷情”。跟随曾国藩处理天津教案亦积累了办理“夷务”的经验。曾国藩任两江总督后，派陈兰彬往江南制造总局，这是他真正办理洋务事业。曾国藩的意思是让他先“操练轮船”，再“悉心规划”留美教育事宜。接受新任务后，陈兰彬以全新的姿态投入洋务事业，并形成他的洋务观。参与洋务活动是陈兰彬人生的转折点，他也因而得到洋务大员奕、曾国藩、李鸿章等人的欣赏，对他给予很高的评价，奕就曾说他“器识远大，沉毅有为”。面对列强对中国的欺凌，他感悟到中国必须富强才能抵御外敌的侵略。在办洋务的实践中，他认识到中国在军事上远远不如列强的坚船利炮，是因为中国缺乏制造业、采矿业，改变中国积贫积弱必须从改革中国不重视工业开始。陈兰彬同意这样的看法：“方今急务莫重于防外，防外莫先于制器。”为了实现“制器御外”主张，陈兰彬任上海机器局会办时，针对当时中国制造机器的原料如制铁甲船、铁炮台所用的铁，均来自外国，一旦外国的铁不来，就等于“制我之命”的情况，他指出：我国著名产铁处甚多，舍此弃之，取资于外洋，就等于家有万金不用，不惜重利借贷于人。鉴于此，他较早提出开发中国铁矿，尤其提倡重视开发中国台湾矿藏的主张，他把这一主张告诉朋友朱学勤，并请他向文祥转达。陈兰彬这一主张不仅能克服中国在经济发展中依赖外洋的弊端，而且对保护中国台湾领土完整和资源不受外人侵占，具有战略意义。
当陈兰彬跻身朝士行列任驻外使节，踏上陌生的异国土地时，他接触到犹如“万花筒”般的西方世界，相比之下，中国的经济文化，科学技术相形见绌。在强烈的反差面前，陈兰彬不得不惊叹西方的先进。同治十一年（1872），陈兰彬第一次到美国，深深感到泰西“机器甚好”，美国的交通非常便捷，华盛顿、纽约等城市，高楼大厦，环境优美，“巨宅澄洁”，都给他留下深刻印象。在《重次千字文》中他谈到自己的感观：
路经日本，造美利坚，火车催运，轻若转九，霸绩煌哉！说华盛顿（创立美利坚合众国者），纽约市坊（纽约为美国首镇），奄观研景，巨宅澄洁，拱带曲阿，蓝肥亩稷，翠密池荷，批果阴浮，笋报罄满，李谷真超，棠溪最善，户槐寂翳，林奈分张，桐台增闰，姜繁凌霜，饭忝散鸡，眠沙牧犊，巨兽廊悬，珍禽亭育，赤鹍唱露，丹凤鸣阳，曦炜夕昃，餍饫诗肠，雅琴据梧，圆笙对竹，浴体具汤，清热息烛，糟床酒熟，恙祭执觞，烹减和淡，餐膳饱尝，服食接充，岂虞贱陋，墨稼纸田，非农实富，薪水给领，凤沛君仁。《晚清洋务运动事类汇钞》上册，第70页。
六年后，陈兰彬以驻美公使的身份再次常驻美国时，通过直接的接触和观察，他对西方的认识有了进一步提高和深化，他坚定地认识到中国要富强，必须要向西方学习。十九世纪向西方学习的中国人，他们学的首先是坚船利炮，其次是声光化电，最后终于接触到了政治制度和社会制度的问题。事实上，陈兰彬的日记，不仅谈及西方先进的坚船利炮和声光化电，也不可避免地提到美国的政治制度和社会制度。他希望西方的先进技术能传遍中华大地，他观看电话机、电报机时，就预感到这些东西总有一天会在中国被普遍使用。他在日记中介绍美国的经济、社会、文化，以及美国各州，凡商民汇集至盛之所，设立总督或巡抚，各州皆有上、下议院，各州的政治律例并不画一；介绍全国各主要部门机关，各部的功能以及官员；介绍美国的国会及其建筑；介绍总统府所在地——白宫。他所介绍的美国非常表面，不可能涉及更深层次的内容，但这些对他往后的思想发展则有决定性意义。当陈兰彬任职三年后离开美国时，从他的一行一动，已看出他对美国的认识已提升了一大步。他觉得西方的科学技术、经济文化，乃至政治制度和社会制度均有值得中国借鉴的地方。不过，作为清朝官员，作为一个团队的第一把手，他的言行只能是谨慎和含蓄。
陈兰彬办洋务考虑的并不仅仅是如何造枪造炮，还考虑到如何应对列强的侵略。陈兰彬认为，在“方今天下大患”的形势下，一旦战争爆发，中国难以应对。他列举十点忧虑：一、关税厘金骤停，饷源立竭；二、沿海商舶渔舟，悉遭其害，况有漕粮，关系至重；三、枪炮轮船所需铁木等料，皆不能来；四、洋药不足，则洋枪洋炮将成废物；五、闽、沪、天津机器局，皆在海口；六、中国现成轮船不满十号，未有铁甲等船守港；七、熟铁火炮，沪局才经开办，炮力较彼处逊；八、中国军械，计惟淮勇长矛，东莞线枪，是岂易敌；九、洋人电报，捷逾鬼神，亲见上海、香港信息往还，不过半刻，其新闻纸谓调香港兵，四日可至，调新加坡兵，十日可至，殆非夸词；十、中国轮船现派带勇者、领水者、管机者，凑合数人勉强从事，实未能得量天测海，兼谙机器、明兵法，如外国所谓船主者。《陈荔秋来函》，《晚清洋务运动事类汇钞》上册，第62页。要消除这些忧虑，要中国能应对强大的敌人，中国应该怎样办？陈兰彬深感中国再不能自我封闭，要御敌，首先要了解“敌人”。他说：“辗转筹思，似必得熟思审处多年，彼中之事，我无不知；彼中之技，我无不能，使彼见我之仁义如此，势力又如此，望而生畏，不敢侵侮，庶几有豸。”《陈荔秋来函》，《晚清洋务运动事类汇钞》上册，第62页。陈兰彬强调的是，对外国之事、之技，我们都要做到无不知、无不能。
陈兰彬一直坚持“师夷长技以制夷”的原则办洋务。在任江南制造局总办时，陈兰彬把精力投入到新式技术的试验，仿效外国先进的技术进行各种试验。如造试震药、用强水劫制铜板、用中国字作电报、造铁壳火轮舢板，还计划建造铁壳大兵船、建火药厂自制火药以及试炼钢铁等。这些均仿效外国的技术，或是根据外国的图纸制造而成。出国后，陈兰彬仍然记挂着国内办洋务的情况，为此，他也特别关心外国的先进技术，主动把外国的先进技术向国内的朋友介绍。谈及煤铁业，陈说：“西国所谓富强，以煤铁为大宗。弟于机器虽不甚明了，月来见莼甫所译镕铁变钢等图说，似已得其要领。特利愈大则本愈重，不识能有此力量开办否？莼甫屡谓，以江海地势而论，于江西立局为宜。弟于江西情形向不熟悉，……想中国煤铁同产之地甚多，亦不仅江西也。”《晚清洋务运动事类汇钞》上册，第65页。
光绪二年（1876），任太常寺卿的陈兰彬向朝廷呈交关于轮船招商局的奏折，正是他“制器御外”、“以夷制夷”、“富国强兵”洋务思想的具体体现。他认为轮船业对经济发展至关重要，就像鸟的翅膀、鱼的鳍那样不可缺少。既然洋人利用轮船的优势，在中国海面上横行，夺我利权，我们必须建立自己的轮船招商局，打破外商垄断中国航运业的局面，挽回利权。因此，他在奏折中提出成立轮船招商局是“中外大局一关键”，应该扩大招商局的业务，在各地成立招商局，“宜及时厚集其势，以为富强之本”。慈禧太后对陈兰彬关于轮船招商局一折表示“不为无见”，指示李鸿章、沈葆桢“体察情形，悉心会商，妥筹办理”。《清实录》第41册，文宗显皇帝实录（二），第591-592页。
为了国家的富强、独立、不受外人控制，他建议要建立自己的工厂和企业。同治十二年（1873）陈兰彬参观了美国的纺织厂后，萌发起在中国建立纺织厂，利用中国的原材料进行生产，必会取得成效。他说：“前到村间看织呢搓线等机厂，有用水机器者，其法于山泉上流筑坡蓄水，使水力猛而匀，在机厂开大石槽，筑大机轮（弟所见之机，轮阔五丈四尺，计五百匹马力），轮以木为之，两边用铁齿，另安小铁轮，与大铁轮齿相衔系，小轮当中铁轴穿墙，度入机房，诸机轮随之转动，一切同于火机矣。整毛、合条、刮丝、引线上机、梭织染色等类，皆机器为之，工人在旁为之调度。”看到纺织厂高效率的生产流程，陈兰彬考虑到中国具备原料和人力，只要找到投资者，办厂是不成问题的。他说：“想中国可以作水机器处所甚多，奉天、燕齐、晋豫、关陇，羊毛出产地方办此，大属相宜，是亦夺外洋之利而归中国之一事也。大约有廿万银可开得一厂，初仍需洋人数名，为之布置引导，数年之后即可全用华人，未知有富商大贾肯合股为此者否？阁下试留心物色，何如？”《晚清洋务运动事类汇钞》上册，第65页。后来，他任驻美公使时，在日记中记载曾参观过美国的纺织厂，该厂规模较大，产量多，但生产出来的丝绸质量还逊中国，说明中国完全可以吸取西方纺织业中的先进技术，加以改造，中国的纺织业一定能赶上西方。
在国外，陈兰彬目睹西方的经济高速发展，更加坚定了他的“师夷长技”、“择善而从”的看法。他提出要学习西方火车、汽船、电机器之道。从陈兰彬的书信以及日记可知，陈兰彬在美国，并不是在看美国山水花草，而是在仔细认真考察、思考，在总结美国富强的经验，美国经济高速发展的原因。他的日记实际上是向朝廷报告西方国家经济发展的信息，希望中国能够择善而从加以借鉴。
光绪六年（1880）丁韪良在纽约拜会陈兰彬，并带领陈兰彬及其随员参观纽约的铁路建设。由于纽约街道狭隘，人多车众，拥挤难行，所以纽约的铁路建设采取建设高架铁路的特点。“城中悬路数条，长短不一，有长至三十里者，盖纽城建于海岛，有此悬路，则自南至北，车行迅速，其价亦廉，故民称便。”［美］丁韪良：《西学考略》，第5-6页。美国的铁路线在世界上首屈一指，陈兰彬尤其关注，他在日记、书信，甚至诗中均有详细的记载，也反映他盼望中国能发展铁道交通事业，促进中国经济的发展。
陈兰彬还提出要学习美国富国强兵之法。同治十二年（1873）六月，他致好友李勉林信中，指出美国所以经济发展快，是因为美国善于学习西方先进的科技，用陈兰彬的话说，是“掺求各国巧法”，富商“各运心思”，学习先进，加以改进，最后达到“务出其上，更为西人故习”的效果。如美国炼钢一法，陈兰彬认为，“得自英国而胜于英，近且再有新法较前又胜”；“又闻现有水雷新法，在伊华盛顿都城演习，未肯传人”。《陈荔秋致李勉林函》，《晚清洋务运动事类汇钞》上册，第64页。在军事上，陈兰彬注意到美国“寓兵于民”的做法。也就是说，除了正规军外，美国平时也注意训练民兵。他写道：“泰西以战斗为尚，……乡市十余岁童子暇则结队，带领者骑马执旗，余人佩鸟枪药袋，比戈立矛，讲究步伐止齐，俨临大敌，尚有寓兵于民遗之意图，随处遇之。”《陈荔秋致李勉林函》，《晚清洋务运动事类汇钞》上册，第64页。
总而言之，陈兰彬是一位具有强烈爱国思想的晚清京中大臣。由于他追随曾国藩搞洋务，拓宽了视野，增长了见识。在其办洋务的过程中，又深深地感受到西方列强对中国的经济掠夺和军事上的侵略，更觉得在中国办洋务，富国强兵的必要。出国后，他的思想又得到升华，他看到美国经济发展，社会文明进步，又促使他主张学习西方的物质文明，发展中国工商业使中国迅速富强起来。所以，陈兰彬是一位有事业心，有思想，有追求的晚清宫中大臣，他绝不是当官混日子的庸官腐儒。他是干实事，敢讲真话的翰林，他不爱张扬自己，但也不居心害人。从道德论，他属奉公廉洁的清官之辈。