福建船政学堂除由本地考选文理明通的聪颖子弟外，又从香港英国学校中挑选优秀者前来肄业，学制五年。所习课程除法文、英文外，还有算术、代数、几何、物理等基础文化课，和因专业而异的专业技术课以及实习课。学堂规定在最后两年，制造学生须至船厂工作，管轮驾驶学生须到船上实习；平时也要求学生下工厂同工人打交道，并熟悉轮船轮机和工具。另外，要求全体学生在每日常课外，要读《圣谕广训》、《孝经》，兼学策论，以明义理。
艺圃招收船厂15-16岁、身体健壮、资质聪慧的工人，一边做工一边随洋匠学习。每天上午和晚上各学习一个半小时，学习课程为法文、算术、代数、几何、制图及一门讲解轮机的课程。目的在于培养完善的工人，使之能独立地按图做工。成绩优异者可充工头，所以艺圃后来也称艺徒匠首学堂。后学堂的轮机房学生，是由上海、香港的工厂中招收的有几年工龄、具有一定铁工生产经验的青年工人，这是与其他科所不同的。从此也可以看出，福建船政学堂兼有军事学堂和技术学堂性质，所以也有人将军事学堂和技术学堂统称为军事技术学堂。
为了培养高级军事技术和管理人员，学堂还选派优秀学生赴英、法留学。1875年选拔5名学生(前堂3名，后堂2名)随学堂正监督、法国军官日意格赴英、法游学。1877年、1881年、1885年、1896年，又有多批优秀生被派往英国或法国留学。这是我国赴欧留学之始，培养了不少高级人才，如严复、邓世昌等，都是船政学堂派赴英国留学的。
左宗棠于创立船政学堂初，订有《艺局章程》八项，初步建立了学堂的各项制度，对学员进行严格管理。1884年中法战争，船厂被毁，学堂损失惨重。战后清廷命福州将军裕禄兼充船政大臣，负责恢复和整顿船厂和学堂。学堂恢复招生，经过整顿振兴起来。船政学堂设于马尾船厂内，但不附属于船厂，学堂与船厂同为福建船政局下辖机构，由福建船政大臣统领，左宗棠、闽浙总督、福州将军监督协办。船厂技术指导及学堂教学聘请法国人总负其责，称正副监督，凡船厂外籍技术人员及学堂教习(教员)均受其约束。当时认为法人长于制造，英人长于驾驶，故前堂聘法人教习，后堂聘英人教习。两堂教习中有一人总理教学事宜。至于艺圃教学，则由所聘法人制造监工负责，其教习即船厂外籍技术人员。所聘外籍人员，从正监督到教习，皆立有合同，明订任期职责、赏罚、进退、待遇等方面内容。学堂中方人员，由船政大臣遴选“明干正绅”担任监督和管理员，稽查师徒勤惰。
学生入学肄业，以5年为限，入学时须具“其父兄及本人甘结，限内不得告长假，不得改学别业，以取专精”。入学后食宿医疗皆由学堂供给，另每人每月给银四两，供学生家用。驾驶科学生自十五届以后、轮机房学生自第八届以后，实行自费入学，一二年后始津贴膳食。学生毕业一般充任海军官职，其优秀者或留校任教，或派出洋深造。少数学成监工船主者，即令做船厂监工、船主，其待遇与所聘外籍人员同。
《艺局章程》规定，学生长年学习，“每逢端午、中秋给假三日，度岁时于封印日回家，开印日到局。凡遇外国礼拜日，亦不给假。每日晨起后、夜眠前，听教习洋员训课，不准在外嬉游，致荒学业；不准侮慢教师，欺凌同学”。学堂每3个月考试一次，由教习分别等第，列一等者，赏洋银10元，二等者无赏无罚，三等者记惰1次。两次连考三等者戒责，三次连考三等者除名。其三次连考一等者，除照章奖励洋银，另赏衣料以示鼓舞。
船政学堂认真教学，严格管理，为中国培养了不少早期的海军军官和科技人员。辛亥革命后，改前堂为海军制造学校，改后堂为海军学校，改艺圃为艺术学校。
福建船政学堂从1867年开办到1913年改组，历时近半个世纪，是洋务学堂中持续时间最久的一所。在这期间，共毕业学生510名，他们在近代中国各项科技事业中发挥重要作用。福建船政学堂尤其在中国近代海军事业发展中占有重要地位。它为近代中国海军输送了第一代舰战指挥和驾驶人才，也为中国船舰制造业的发展写下了光辉的一页。
洋务派创办的军事学堂还有天津水师学堂。光绪六年(1880年)，直隶总督李鸿章鉴于北洋添购铁甲快船，急需管理机轮炮位各类人员。过去北洋所需海军人员都由福建船政学堂拨补，但因“南北水土异宜，亦须就地作养人才”，因此，建议就天津机器局建设水师学堂。光绪七年(1881年)学堂落成，开始招收学生入堂肄业。这是中国最早的海军学校。学堂仿英国水师学堂办法，设驾驶与管轮两科，都用英文教授，按照水师学堂章程的规定，学生必须是良家子弟，“自十三岁以上，十七岁以下，已经读书数年，读过两三经，能作小讲半篇，或全篇者”，并且要求“体气充实，资性聪颖，年貌文理相符”，“身家清白”，“本人家属甘结，亲邻保状”。学生分为三班，以文理全通、读书甚多者为第一班；文理未尽通顺，而读书已多者为第二班；书读不多，文理未尽通顺而资性聪颖过人者为第三班。学额最高为120名。学习年限5年。开设的课程有英国语言文字、地舆图说、算学、几何原本、代数、平弧三角法、驾驶诸法、测量天象、重学、化学格致等。学生除在堂学习专业理论知识外，还要在船上实习一年，并于春秋两季各考试一次，考试内容包括算学、驾驶理法等理论知识和驾驶、天文学各种仪器使用等实际应用的技能，成绩分甲乙两等。成绩优异者派往西洋留学。学生在学时，除供给膳食外，第二、三班还有衣履费，并实行公费医疗制度。
除上述福建船政学堂、天津水师学堂外，洋务派还创立了广东水陆师学堂(1887年)、直隶武备学堂(1896年)、江南水师学堂(1890年)、天津武备学堂(1895年)、湖北武备学堂(1895年)、山东烟台海军学堂（1894年）等。
3．技术学堂
洋务派创办军事和其他技术学堂的目的，是要培养中国自己的在军事方面和为适应资本主义工商业发展所需要的管理人员和技术工人。第二次鸦片战争以后，洋务派认识到中国的军备武装，交通、电讯等都远不如西方，于是，他们购置西方机器设备，延聘外国技师，建立了军工厂及近代交通、电讯、采矿等企业以及纺织等民用工业。这是中国人建立的最早的近代企业，是我国工业化的开端。为了适应近代工矿业等大生产的需要，培养中国自己的技术管理人员和技术工人，洋务派引进西方教育制度，办起了一批学习军工技术和其他技术的学堂，当时统称实业学堂，一般认为这是我国职业教育的开端。
专门的技术学堂是上海机器学堂，1867年曾国藩奏设，附设在上海江南制造总局内，目的是培养工程和机械制造人才。因为洋务派认为，中国欲求富强，必须学习西方先进的科学技术，特别是武器制造技术，这是中国抵御外侮的资本。学堂主要学习外文，以为学习武器制造之本。
1898年附设工艺学堂，分化学工艺和机器工艺两科。化学工艺科学习国文、英文、算学；机器工艺科学习国文、英文、算学、绘图。学习期限4年，学成后可任上海地方新式学堂教习或制造局司员。不久改称工业学堂，而后又改称兵工学堂。
此外，洋务派创办的实业学堂还有福州电报学堂(1876年)、天津电报学堂(1879年)、上海电报学堂(1882年)、天津西医学堂(1881年)、湖北矿务局工程学堂(1892年)、山海关铁路学堂(1895年)、南京储才学堂(1896年)、南京矿务学堂(1898年)等。
总的来说，洋务派创办的新式学堂，其最终目的是“自强”、“求富”，巩固封建统治。“中学为体，西学为用”是他们办学的指导思想。因此，在学校体制上，他们一点也不触动封建教育制度，旧的官学、书院、私塾以及科举制度，照旧原样运行。
洋务派在开办新式学堂的同时，还注重留学教育。派遣了不少学生到美欧日等国学习，首开我国近代公费留学教育的先河。留学教育中，最着名的是容闳率领120名幼童留学美国。
洋务派首倡留学生教育是为了培养洋务人才，维护封建统治，但历史的发展并不以清王朝和洋务派的主观意志为转移，洋务派举办的留学教育不仅为近代中国培养了大批科技人才、军事人才、管理人才、政治人才，更主要的是通过他们，西方近代先进的政治、经济、军事、教育思想、制度、方法被介绍进来，加速了封建社会制度的衰亡和瓦解，促进了近代中国政治、经济、军事、教育制度的改革和发展。
洋务派顶住了顽固派官僚的反对，突破封建教育的樊篱，率先引进教育制度和教学内容，办起我国第一批新式学堂，不仅为中国培养了第一批新型的人才，推动了中国近代工业化的进程，而且促进了中国近代教育的发展，尽管这些新式学堂教育教学，处处反映半殖民地半封建社会特点，但是洋务派对教育的改革和开拓是有历史功绩的。
(二)维新派创办的新式学堂
洋务运动开始后，随着“西学东渐”的深入以及近代工商业的产生和发展，中国思想界兴起了一股资产阶级启蒙思潮，即早期改良主义思潮。1895年甲午战败，民族危机急剧加深，以康有为、梁启超为代表的改良主义思潮进一步发展为变法维新的政治运动，依靠光绪皇帝的支持，实行了“百日维新”。到1898年“百日维新”达到了高潮，颁布了一系列包括文化教育在内的变法律令，此即“戊戌变法”。“戊戌变法”虽以失败而告终，但清政府在此影响下，不得不于1901年1月下诏变法，开始清末最后十年的“新政”时期。在各项“新政”改革措施中，教育改革的力度最大。
早期的维新派积极宣传变科举、兴学校、开民智，介绍西方学制和义务教育制度。并且付诸教育实践。
“百日维新”中的教育改革强调兴办学堂、废除八股考试、改革科举制度、实力讲求西学，普遍建立新式学堂。
在维新运动和“百日维新”中，兴起了我国近代又一次办学高潮。其不同于此前之洋务教育者，除了继续兴办职业教育并扩展到农桑学校外，又大力兴办新式中小学堂，发展普通教育，并开始建立综合性的大学堂；为了适应和促进普通教育的发展，陆续创办了一些师范学堂，初步形成了各级各类学堂的体系。
维新派创办的新式学堂主要有：
1．万木草堂
1890年康有为在广州讲学授徒，1891年在广州的长兴里创办了万木草堂。学生达100余人。1894年被清政府解散后又复苏，1897年达到极盛时期，1898年戊戌政变后自行解散，并被清政府查抄。万木草堂虽然存在的时间不长，但其在教育教学以及培养人才方面影响非常大。
万木草堂的办学宗旨：在于激励气节，发扬精神，广求智慧，以培养维新变法人才。
万木草堂的课程：在旧内容中注入了新内容。不仅讲解孔学、佛学、周秦诸子学、宋明理学，而且传授西洋哲学、社会学、政治原理学，及中外史学、中外语言文字学、地理学、数学、格致学。它的“科外学科”有演说、体操、音乐、图画、射击、游历等。
万木草堂的组织制度：康有为自任总教授和总监督。在学生中立3人或6人为学长，分助各科，其规定如下：博文科学长(主助教授及分校功课，约礼课学长(主劝勉品行、纠检威仪)，干城科学长《主管率体操)，书器库监督(主管图书仪器)。他的高足陈千秋、梁启超、徐勤和王觉任等都曾担任过学长。草堂不分年级班，规定新生入学后由学长指导读书。
万木草堂的办学形式和教学方法：继承了传统书院的办学形式和教学方法。除讲授外，主要是靠学生自己读书，写笔记。每天每人发给一本功课簿，凡读书有疑问或心得即写在功课簿上，每半个月呈缴一次。除功课簿外，康有为又设一本厚簿，名曰“蓄德录”。各人随意志所好，每日记入几句古人格言、名句或俗语，顺着宿舍房间，依次传递，周而复始。每隔三五个月，康有为便拿去翻阅一次，借以考察每个人思想之趋向。
万木草堂的学规：康有为撰《长兴学记》作为学规。
万木草堂当时在社会上影响很大，也确实培养出了不少维新变法人才。粱启超即是典型代表之一。
2．湖南时务学堂
1897年维新派人士和支持维新运动的官吏在长沙设立“时务学堂”，聘请梁启超为总教习，唐才常为助教。湖南时务学堂的办学目的，是要使学生有变法思想，有广博的知识。梁启超就任总教习以后，制订了《湖南时务学堂条约》，规定学纲十条：立志、养志、治身、读书、穷理、学文、乐群、摄生、经世、传教。其中，前八条是学堂每日功课，后两条是知识的运用。功课分普通学和专门学。普通学的学科有诸子学、经学、公理学和中外史治及格算诸学之粗浅者。专门学分三部：公法学、掌故学、格算学。学生由各县府保送，年龄限14-20岁。初入学者学普通科，6个月后学专门学。教学方针是以中学为基，兼习西学，教学的目的在于使学生成为既具有维新变法的坚强意志，又通晓古今中外的广博知识和治理国家的专门人才。学生学成后，可派送京师大学堂或国外大学，或委派公职。
3．北洋西学堂与南洋公学
1895年津海关道盛宣怀在天津开办中西学堂，亦称北洋西学堂。内分头等学堂（大学专科程度）和二等学堂（中学程度），并各分四班（相当于今天的年级），学制共为8年，后发展为北洋大学。1896年盛宣怀又仿照北洋西学堂在上海开办南洋公学，以后逐年开办了师范院、外院（小学程度）、中院（中学程度）、上院（大学程度，分内政、外交、理财各专门）和特班。民国后发展为交通大学。这两所学校最早采取西方近代学校体系的形式，分初、中、高等级，相互衔接，并按年级逐年递升，是中国近代学制的雏形。
4．经正女学
又称“中国女学堂”1897年梁启超在上海设立，以树中国女子教育的先声。经正女学教师和管理人员皆聘请中外女士担任，课程分中西两大类。中文课程有中国传统女性读物及女红、绘画、医学等，西学课程有英文、算术、地理、体操等。经正女学创办仅一年多，但作为近代第一所国人自办的正规女子学校，起了开风气之先的作用。
5．京师大学堂
1898年由军机大臣总理衙门奏请设立。梁启超代拟《京师大学堂章程》，朝廷命孙家鼐为管学大臣，相当于京师大学堂校长。京师大学堂不仅是最高学府，同时也是全国最高教育行政机关，各省学堂都归大学堂统辖。
《京师大学堂章程》共8章54节，对大学堂的性质、办学宗旨、课程、入学条件、学成出身、教习聘用、机构设置、经费筹措及使用都作了详细规定。