清廷对太平军占领金陵后的军事行动，一时无法判明。它既怕太平军东下苏浙，占领其财赋之区，更害怕太平军北上豫鲁，进而威胁其京畿重地。在此情况下，咸丰帝严令向荣、琦善率所部迅速东下，截击、防堵太平军。3月28日，向荣部赶至金陵城外板桥，31日绕至城东二十里之沙子冈，4月7日移营孝陵卫，建立“江南大营”，共有兵勇一万七千余人。3月30日，琦善的先头部队四千人抵达江浦，4月4日攻陷浦口。16日，琦善、陈金绶率部进至扬州城外，扎营雷塘集、帽儿墩一带，建立“江北大营”，计有兵勇一万七八千人，清军建立江南、江北大营的目的，正是为了阻扼太平军向东、向北发展，并伺机夺取金陵。
太平军当时号称百万，实际上能战之兵不过十余万人。以这样一支部队对付近在咫尺的江南、江北大营，在兵力上自然处于压倒优势。但与全国八九十万清军相比，太平军仍处于劣势。其次，这时清王朝仍控制着全国政权和绝大部分人力、物力与财力；而太平天国仅控制金陵附近一隅，人力、物力、财力都极其有限。因此，就全国形势而言，敌强己弱的基本态势并未改变，太平军仍然处于被“围剿”的状态。可是，太平天国的领导者洪秀全等缺乏战略头脑，在面临重大战略转变（即由长驱直进、流动作战到奠都立业）的时候，过高地估计自己，过低地估计敌人，对形势作出了错娱的判断，竟认为“我天王奉天伐罪，除暴救民，迅扫群魔，妖氛几尽”，因而在政治上和军事上都作出了一些不正确的决策，采取了一些不合时宜的措施。
一是大搞封官晋爵，加速了农民政权的封建化。太平天国的军制官制，在起义之初就粗具轮廓，在永安期间又作了增订。定都金陵后，洪秀全等为胜利所陶醉，大肆论功行赏。同时，扩充天王府和各王府的机构，增加礼仪、保卫和生活保障等各类人员。随着各王府的设立，天京城内大兴土木，建造宫殿。由于机构的扩充，各种礼仪称谓更形繁琐，内部的等级制度更加森严。天王洪秀全从此幽居深宫，更加神秘化，而军政实权则日益集中到东王杨秀清手中。总之，建都天京之后，太平天国上层的封建色彩与日俱增，领导集团日趋奢侈铺张，甚至腐化，以致日益脱离群众，内部矛盾也日渐突出。
二是对以后的军事行动作出了不正确的战略决策。太平天国定都金陵后不久，洪秀全等在骄傲轻敌的思想指导下，决定采取固守天京，同时分兵北伐与西征的战略。于是将全军分为三大支：东王为全军统帅，总管全部军事，领重兵留守天京，并在镇江、扬州等地分兵驻守，与天京互为犄角；二是编组北伐军，企图以劲旅疾趋北京；三是组成西征军，拟迅速夺取皖、赣、两湖等地。这个战略是不符合当时主客观条件的，它使太平军在多个遥远的战略方向和漫长的战线上分兵与强敌作战，往往顾此失彼，为清军提供了各个击破的机会。
三是不适当地将太平军的内部制度推广于金陵全城。建都金陵后，太平天国的领导者主观地将太平军内部的一套制度在广大群众中普遍推行。例如，将全城民众分别男行女行，实行男女分馆，夫妻分居。男子除参军者外，均分别编入诸匠营和百工衙，年老体弱者则入牌尾馆。妇女也大致与男子相同。这样一来，家庭制度实际上被废除了，全城民众全都过着军事供给制的生活。早先在太平军内部实行的圣库制度，也一度推广到金陵全城，城内各店铺的货物一概被收缴入库，商业也实际上被废除了。后由于种种不便，这些制度和规定才陆续有所更改。
当然，天京当局于1853年冬颁布的《天朝田亩制度》，则是太平天国革命的一个创举。这个文件对农民的理想社会作出了具体的规划。它是在早期太平军内部生活秩序的基础上，吸收了进驻金陵半年多来的社会实践经验而制成的。它既是太平天国的政治、经济纲领，也是以太平天国理想改造中国的蓝图。它否定封建土地制度，主张实行按人口平均分配土地，还对农村组织形式、农副产品的分配原则、司法制度、农村官吏的保举升迁以及社会生活等方面的问题（如婚丧、礼俗、教育、民事纠纷的处理等）作了规定。《天朝田亩制度》体现了广大农民群众渴望获得土地和改变贫富悬殊的社会现状的强烈愿望，也反映出在小生产基础上废除私有制，实行绝对平均主义的空想的农业社会主义思想。这个制度有它正确的进步的一面（在当时反封建的革命运动中有着强大的鼓舞作用），但也有它不符合社会发展规律的一面。《天朝田亩制度》基本上未能实行，其中部分内容如乡官制度等在太平军占领区实行了，而土地政策等则或未实行，或根据当时情况作了修改。
此外，天京当局还初步阐明了太平天国的对外政策。太平军挺进长江流域，特别是占领金陵后，引起了全世界的注意。英、法、美等国的驻华代表，接连前往天京，与太平天国的领袖们进行接触，企图摸清太平天国对待西方列强的态度。太平天国的领导者在与他们的交往中，初步阐明了自己的对外政策。总的看来，太平天国的领袖们对外国侵略者缺乏应有的认识。他们对外国人一概笼统地认为，“既系同拜上帝，皆系兄弟”。但在与这些驻华代表的接触中，他们坚持了独立平等的立场，毫无媚外的表示。经济贸易方面，表示将实行对外开放政策。“平定时不惟英国通商，万国倍通商，天下之内兄弟也。立埠之事，候后方定，害人之物为禁。”明确表明了严禁鸦片的态度。对外国人屡次提出的是否承认鸦片战争以来所签订的各种不平等条约问题，天京当局未予正面答复，这是比较策略的。由于革命形势的继续发展和太平天国初期采取较灵活的外交政策，西方列强在一段时间内采取了“中立”观望的态度，这就使太平天国革命获得了较为有利的国际条件。
北伐（1853年5月～1855年5月）
从1853年5月中旬太平军自浦口开始北伐，到1855年5月31日北伐军余部覆灭为止，太平天国为了夺取京津，进行了为期两年的北伐作战。其过程大致分为长驱北上、驻止待援、最后失败三个阶段。
一、长驱北上，挺进京津地区
1853年5月上旬，天官副丞相林凤祥和地官正丞相李开芳率军自扬州西进（扬州防务交由指挥曾立昌等负责），5月13日，会合自天京出发的春官副丞相吉文元、检点朱锡琨所部，由浦口北上，向清王朝的统治中心北京进军。北伐军共有九个军的番号，约二万余人。临行前，“秀全诏之曰：‘师行间道，疾趋燕都，无贪攻城夺地糜时日。”洪秀全等还决定，待北伐军进抵天津后，再派兵增援。
（一）由皖入豫，抢渡黄河
北伐军没有自扬州沿运河北上，而经由皖北进军。清廷对太平军的北进意图一时判断不清，不知北伐军是牵制和吸引进攻扬州的清军兵力，还是挺进黄河以北。咸丰帝只得施展其前堵后追的故伎，仓皇调兵南下黄河一线堵截，并把苏皖地区的作战行动交给琦善“统筹”。
林凤祥等率北伐军自浦口出发，在乌衣镇一带击败察哈尔都统西凌阿率领的黑龙江马队（由浦口败退者）后，一路长驱北进，连下安徽滁州（今滁县）、临淮关、凤阳、怀远、蒙城，于6月10日到达亳州（今亳县）。蒙亳一带是捻党活动的中心地区，北伐军路过时，吸收许多劳苦群众参军，扩大了自己的队伍。6月12日，北伐军放弃亳州，于次日攻克清军兵力薄弱的河南归德府城（今商丘），缴获火药四万余斤以及大量铁炮。之后，便北上刘家口（归德北），拟由此北渡黄河，取道山东北上。由于山东巡抚李已在沿河布防，并将大小船只一律集中北岸，太平军无法北渡，只得沿河西走，连下宁陵、睢州（今睢县）、杞县、陈留，于6月19日进逼开封；因攻城未克，乃撤往中牟县之朱仙镇。林凤祥等在此发给北王韦昌辉一份禀报，告以归德战况及未能渡河的原因，以及北伐途中所遇到的谷米甚缺、通信不便等情况。这时，北伐军由于沿途大量吸收捻党和淮北各地群众参军，声势更大。
由于清军前线将领开始对北伐军的兵力和行动企图判断不清，以为不过二三千人，意在牵制扬州外围的清军，故仍以重兵围攻扬州，这就为北伐军的长驱北进提供了有利条件。及至北伐军进抵蒙亳地区，清廷才察知北伐军将渡河北上，并“已成蔓延之势”，便陆续令各路清军驰援河南：急调江宁将军托明阿率兵二千余人由江苏清江浦北上，并由都统西凌阿率滁州的残兵败将尾追；令山东、直隶督抚查禁河防，防堵太平军北渡，并继续从山西、陕甘等地调兵八千，开赴河南协防；命直隶布政使张集馨率兵一部驻扎临洛关（今河北永年），相机南下；命江北大营帮办军务胜保带兵一千九百名北上追击。胜保迟至6月18日才自扬州附近启程，而此时北伐军早已攻破归德，正沿黄河西进中。
北伐军于6月23日撤离朱仙镇，经中牟、郑州、荥阳，26日到达汜水、巩县地区。这里是洛河归黄入口处，停有不少民船。北伐军利用这批船只，从28日起开始抢渡黄河。7月1日，托明阿率盛京（今辽宁）、吉林马队数千赶到汜水。北伐军一面阻击敌人，一面继续抢渡。7月4日，北伐军主力全部渡过黄河。担任阻击任务的数千人被清军截断，未及渡河，后转战于河南、湖北、安徽，损失大半，最后于8月中旬攻下安徽太湖，东向与西征军胡以晃部会合。
（二）围攻怀庆，贻误战机
北伐军渡过黄河后，于7月2日攻破河南温县，7日进围怀庆府（今沁阳）。当时城内仅有清军三百人，连同团勇壮丁，总计不过万人，由怀庆知府余炳焘等督率，死守待援。林凤祥等本以为怀庆清军单薄，可以迅速攻克，补充粮食弹药后继续北上，不意屡攻不下，于是将怀庆城团团围住，在城外建营立寨，加筑木城，挖掘深壕，一面阻援，一面继续攻城。
对于太平军北渡黄河，清廷极度震惊，乃于7月13日任命直隶总督讷尔经额为饮差大臣，以理藩院尚书恩华和江宁将军托明阿帮办军务，所有黄河南北各路清军，统归节制。7月中下旬，托明阿率部六千人，胜保率部一千九百人，恩华率部五千余人，李率部二千余人，先后赶到怀庆外围。讷尔经额也由彰德（今河南安阳）移营怀庆东北的清化镇指挥。
北伐军久攻怀庆不下，消耗很大，而增援的清军却越聚越多（约近二万），为了摆脱被动，不得不于9月1日主动撤围西进。北伐军由于在怀庆滞留了两个月，使清廷得以在黄河以北厚集兵力，加紧布防，从而增加了进军京津地区的困难。
（三）绕道山西，转攻直隶
北伐军撤离怀庆后，便绕道济源，翻山越岭进入山西，连下垣曲（今垣曲东南）、绛县、曲沃，于9月中旬进至平阳（今临汾）、洪洞一带。清廷急命胜保和山西巡抚恒春等迅速率兵赶到霍州（今霍县）一带，迎头堵截；命讷尔经额调兵控制正定、井陉等要地，防止太平军东进直隶；命陕西、河南巡抚等控制黄河各渡口，妄图把北伐军消灭于山西南部地区。但北伐军自洪洞转而向东，经屯留、潞城、黎城，复入河南，攻破涉县、武安。9月29日，北伐军由山间小路突袭河南、直隶交界的临洛关，击溃立足未稳的讷尔经额所部清军（由怀庆回防直隶）万余人。接着，连下直隶沙河、任县、隆平（今隆尧）、柏乡、赵州（今赵县）、奕城、晋州（今晋县）、深州（今深县）。
北伐军绕道山西插入直隶的行动，使清廷满朝震动。北京城内的官僚豪绅纷纷逃散。咸丰帝立即将讷尔经额革职，以胜保为钦差大臣，随后又任命惠亲王绵愉为奉命大将军、科尔沁郡王僧格林沁为参赞大臣，会同胜保“进剿”。10月15日，僧格林沁率领京营禁兵、蒙古马步军共四千五百名屯驻涿州（今涿县），屏蔽京师，并策应胜保军，企图在滹沱河南合击和消灭北伐军。
林凤群、李开芳等在深州一带稍事休整后，于10月22日率军东走，连破献县、沧州，于29日占领天津西南的静海县城和独流镇，前锋进至杨柳青，从而使清王朝围歼太平军于滹沱河南的计划又告落空。
北伐军原想占据天津，以便进行休整和待援。当时，天津清军甚少，天津城内的官僚豪绅立即组织团练武装，并破坏运河堤岸，引水环城，阻碍太平军的行动；加之在北伐军占领静海的当天，胜保即率队赶到，并于11月5日进入天津，僧格林沁也移营于天津西北之杨村（今武清），因此，北伐军占领天津的计划未能实现。
二、驻止待援，被迫转入防御
（一）静海、独流之战
静海县城和独流镇均位于子牙河以东的运河线上，两地相距十八里。北伐军既无法占领天津，便退出杨柳青，在静海、独流两地驻扎下来，由林凤群、李开芳分别率部固守，同时报告天京，要求迅即派出援军。他们在这里筑木城，挖堑壕，建望台，埋地雷，竖木桩，坚守待援。
北伐军自1853年5月中旬从浦口山发，到10月29日占领静海、独流，近半年中，一直保持着进攻姿态，掌握着作战的主动权，队伍也扩充至四五万人。但到达静海、独流后，在远离后方接应的情况下驻止下来，等待援兵，从而陷入重围，被迫转入防御。这是北伐军进军中的一个明显的转折。至此，进攻北京的计划实际上已无法实现了。