在义和团运动的震撼下，清政府再也不能照旧统治下去了。要稳固住自己的地位，必须对外迎合西方资本主义列强的需要，对内重树自己的威信。因此，在1901年，清政府也打出了“维新”的旗号，实施“新政”，进行一系列所谓“改革”。这种假“维新”，实质上是“自强新政”的再版。
实施“新政”
义和团运动被镇压之后，西方资本主义列强为了制服清朝统治者，使之成为驯顺的工具，就处心积虑地在政治上加强控制，又在经济上加紧掠夺，并非常重视对中国的文化侵略。清政府也完全服从于西方资本主义列强，越来越变成列强侵略中国的忠实工具。
《辛丑条约》签订以后，西方资本主义列强对清政府在政治上加强控制的重要手段，是要求清政府进行所谓“改革”，实施维新“新政”。总税务司赫德就向清政府献策，煞费苦心地写了一份《更新节略》 ，对清政府的外交、内政、武备、商务等，分别拟出了具体的“更新”方案和措施。清政府正处在内外交困、危机深重的时刻，不但被剥削、被压迫的下层群众中到处埋伏着火种，属于上层社会的一些阶级、阶层，对清朝政权也深为不满。为了摆脱这种困境，清朝统治者不得不赶忙唱出“变法”的调子，决定实施“新政”。
1901年1月29日，慈禧太后和光绪皇帝在西安时就颁发“预约变法”的“上谕”，称：“世有万古不易之常经，无一成不变之治法”，“盖不易者三纲五常，昭然如日星之照世；而可变者令甲令乙，不妨如琴瑟之改弦。” 意思是说，封建专制制度是万古不变的，而不触及这种制度的稍作变通是可以的。清政府所谓“改革”，旨在搞一点“皮毛新政”，借此欺骗人民，拉拢一部分上层社会人士。显然，这与1898年光绪皇帝“诏定国是”的维新变法，是不可同日而语的。
清政府在“预约变法”的“上谕”中，要军机大臣、大学士、六部、九卿、出使各国大臣以及各省督抚，各就当时情形，参酌中西要政，“举凡朝章国故，吏治民生，学校科举，军政财政，当因当革，当省当并，或取诸人，或求诸己，如何而因势始兴？如何而人才始出？如何度支始裕？如何而武备始修？各举所知，各抒所见，通限两个月内，详悉条议以闻。” 同年4月，又设立以庆亲王奕劻为首的“督办政务处”，具体负责“新政”，拉开了所谓“改革”的帷幕。
1901年至1905年，清政府连续颁发谕旨，提出推行的“新政”不下三十余项，主要内容有“废科举，办学校，派游学”和变官制等等，其中较为突出的改革措施，有编练新军、改革教育和修订刑律几项。
扩编新军
军队是国家机器最重要的组成部分，是统治阶级维护其统治的主要工具。在推行“新政”的过程中，清政府对扩编新军最为重视。
新军的编练始于1895年。甲午战争爆发以后，所谓“湘淮精锐”在战场上接连败退，溃不成军。清政府认为日军战胜的原因是“取用西法”，于是命淮系官僚、广西按察使胡燏棻按照西法编练新军。新军一律习用洋枪、洋操，拥有步、骑、炮、工程、辎重等各类兵种，采取新式的战略和战术，不再依靠膂力和使用刀矛弓箭这套陈旧的章法。选拔士兵的标准也越来越严格，对年龄、体格及识字程度有具体的规定。一般从十六岁到二十二岁，最高不超过二十六岁；身高规定官裁尺四尺八寸以上，南方人躯体矮小，可酌减二寸。凡体质较弱和有眼病、暗疾者，皆不收录；凡有不良嗜好或犯有事案者，也不得入选。而各级军官大都以军事学堂出身并具有一定新式军事知识的人充任。
胡燏棻把从京津、山东、河南、辽宁等地招募来的新兵编为十营，计步兵三千人，炮兵一千人，骑兵二百五十人，工程兵五百人，总共四千七百五十人，名为定武军。最初驻扎在天津附近的马厂，旋即迁至小站。聘请德国军官为教习，并从淮军将领和李鸿章创办的北洋武备学堂毕业生中，配备各级军官。
1895年10月，清政府调胡燏棻督办卢汉铁路，小站练兵事务由上一年从朝鲜回国后任浙江温（州）处（州）道的袁世凯接办。袁世凯把定武军改名为新建陆军，又派人到山东、安徽、河南等地招募步兵二千五百人，在辽宁的锦州、新民等地招募骑兵三百人，把新军扩充到七千三百人。他极力搜罗党羽，不仅有他的同乡、亲友和在朝鲜时的亲兵等亲信人物，如徐世昌、王英楷、刘永庆、赵同贤、吴凤岭等，派充为军中骨干。而且对北洋武备学堂毕业的学生，如段祺瑞、冯国璋、王士珍、曹锟、张怀芝等，同样加以重用；即使是行伍出身的旧军官，如姜桂题、马龙标、王占元等，也多方笼络，从而奠定了北洋军阀的基本班底。
在北洋训练新军的同时，1894年11月调署两江总督的张之洞，也在南洋创练一支新军，名为自强军。他聘用德国军官三十五名，以来春石泰为全军统带。这支新军共十余营，二千六百余人，营队和兵员数量都不及北洋。1896年初，张之洞回任湖广总督后，自强军由两江总督刘坤一接管，张之洞则把护军前营调到湖北，加以扩充，用西法训练，成为湖北训练新军的开端。
戊戌政变后，清政府以荣禄为钦差大臣，节制北洋各军。荣禄把北洋各军统一编为武卫军，袁世凯的新建陆军编为右军。1899年，袁世凯奉命率领武卫右军去山东镇压义和团，并接任山东巡抚。他以七千兵力不敷分布为辞，把山东旧军三十四营按新军营制改编为二十营，共一万四千余人，名为武卫右军先锋队，使用新式枪炮，按新法操练，由他兼任总统官。这样一来，北洋新军便扩至二万余人。
新军大量扩编是1901年开始的。清政府从所谓“时事多艰，练兵实为急务”出发，下令停止武生童考试和武科乡会试，要各省督抚将原有旧军各营严行裁汰，精选若干营，分为常备、续备、巡警等军，一律操习新式枪炮，认真训练，随时考核。
1902年，清政府向全国大力推广北洋和湖北训练新军的经验，命河南、山东、山西各省选派将弁头目赴北洋学习操练，江苏、安徽、江西、湖南各省选派将弁头目赴湖北学习操练，学成以后，发回原省管带新军。此外，清政府还从旗丁中挑选三千精壮，交袁世凯训练。1903年，清政府在北京设立练兵处，作为全国练兵总汇，派庆亲王奕劻总理练兵事务，袁世凯充会办练兵大臣，铁良襄同办理。后又在各省设立督练公所，主管各省的练兵事宜，由各省督抚兼任督办。
1904年，练兵处会同兵部奏定《新军营制饷章》《陆军学堂办法》以及选派陆军学生出洋游学章程。规定军分三等：一是常备军，选土著有身家者充之，屯聚操练，发给全饷，三年出伍，退归原籍；二是续备军，以常备军三年出伍兵充之，分期调操减成给饷，三年递退；三是后备军，以续备军三年递退兵充之，仍分期应操，饷又递减，四年退为平民。新军编制分军、镇、协、标、营、队、排、棚，相当于后来的军、师、旅、团、营、连、排、班。
建立军事学堂，培养新军军官，是编练新军的一个重要组成部分。1895年前后，李鸿章、袁世凯、张之洞、刘坤一先后在天津、南京和武汉等地设立几所武备学堂和随营学堂；但远远不能满足新军扩编的需要，所以“新政”开始后，清政府又下令全国，要在一些重要城市设立军事学堂。新设陆军学堂分为四等：陆军小学堂、陆军中学堂、陆军兵官学堂、陆军大学堂。这是所谓“正规学堂”。但因为这种学堂收效较迟，所以又决定设立速成陆军学堂和速成师范学堂，以应各军所需的军官、教习之急。与此同时，清政府还陆续派遣大量留学生，赴外国学习军事。派赴英、法、德、奥的都有，以派赴日本的为多，1902年至1908年，到日本学习陆军的不下一千余人。
1905年，清政府统一了全国新军的番号，计划全国编练新军三十六镇，根据各省的人力物力及军事的重要性进行分配，限期完成。所需饷项，除由部筹设之镇另行办理外，其余均由各省督抚就地筹办。由于清政府财政拮据，各省筹款也十分困难，新军的编练并没有按期完成。到1911年时，全国只编练成军十四个镇、十八个混成协、四个标和一支禁卫军。
清政府本来是想依靠这支新军来维护其摇摇欲坠的封建统治的，但许多新军却在资产阶级革命党人的宣传和策动下，后来成为推翻清朝封建统治的重要武装力量。
兴学校与派游学
清朝统治全国后，沿用前朝的教育制度，以传统的儒家典籍作为士子主要的课本，引导士人读死书，死读书，严重地阻碍了中国文化科学的进步。因此，许多有识之士都积极倡议创办新式学校，改革学校教育和取士制度。特别是在戊戌变法期间，维新派更把此作为变法的一项关键性的内容。康有为在1898年提出的《请开学校折》中，建议采取日本的方法，设立小学、中学、专门高等学堂和大学。在同年奏定的《京师大学堂章程》中，则规定把学校分为小学堂、中学堂和大学堂三级。从六十年代到九十年代，清政府为了满足办洋务的需要，曾经设立过一些专门性质的学校。新式的普通学校是从1895年津海关道盛宣怀在天津创办“西学学堂”开始的。1897年在上海创办“南洋公学”，同年杭州知府林启创办求是书院、蚕学馆，次年北京创办京师大学堂等。在义和团运动以前，中国既没有统一学制的规定，也没有系统的学校制度。
1901年，清政府装模作样地要实行“新政”。这年6月，张之洞和刘坤一建议“将科举略改旧章，令与学堂并行不悖，以期两无偏废；俟学堂人才渐多，即按科递减科举取士之额为学堂取士之额”。 以后，张之洞与荣庆、张百熙联名奏请递减科举，注重学堂，认为要培养人才，就要兴办学堂，除此而外，别无他途。只是因为各省学堂的设立尚未普遍，所办学堂也未必全部合格，所以他们又提出，“乡会试中额，请自下届丙午科起，每科分减中额三分之一。俟末一科中额减尽以后，即停止乡会试”。
在改革教育的问题上，清政府继续采取了一些措施。1902年初，任命张百熙为管学大臣，将同文馆并入京师大学堂，添建校舍，广购书籍和仪器，并附设译书局（一设北京，一设上海）。特派于式枚为总办，李家驹、赵从蕃为副总办，吴汝纶为总教习，张鹤龄为副总教习。先设预科，分政科、艺科两门，又设速成科，分仕学馆和师范馆，各处学生达一千余人，从而使这所大学初具规模。张百熙拟订了大学、中学、小学以及蒙学等章程，由清政府以《钦定学堂章程》颁发全国，这就是所谓“壬寅学制”。但因不够完备，所以并没有实行。
1903年清政府又颁布《奏定学堂章程》，它所规定的学制，是第一个在全国范围内实际推行的学制，通常称为“癸卯学制”。根据这个学制，学校分为七级：蒙养院学制为四年、初等学堂五年，高等小学堂四年，中学堂五年，高等学堂和大学堂各三年。大学中又设通儒院（相当于研究院，大学毕业始许入学），学习年限为五年。学生从三岁起到通儒院毕业，总共学习二十九年。与各级学校并行的，还有初级师范学堂（中等教育性质）及优级师范学堂（高等教育性质）。此外，还有为新进士设立的进士馆和为已仕官员设立的仕学馆等，属于高等教育性质。这个学制虽然规定的学习期限太长，但在组织形式方面却较完备，对后来的学校教育制度有很大影响。
由于形势的迅速发展，教育方面的变革并没有完全按照清政府的计划进行。1905年9月，袁世凯、赵尔巽、张之洞、周馥、岑春煊、端方会衔上奏，认为递减科举中额，期以三科减尽，已经缓不济急，要求立即停止科举。清政府随即颁发谕旨，“著即自丙午科为始，所有乡会试一律停止，各省岁科考试亦即修止”。 这一年12月，清政府又谕令成立学部，作为管理全国教育的最高机关。
清政府的变革教育，主要是废科举，立学堂，改变教育的组织形式。它的教育方针，仍然是早先提出的“中学为体、西学为用”的老货色。正如张之洞和刘坤一所说的那样，“看似无事非新，实则无法非旧”。 但是，延续了一千三百余年的科举制度的废除，终究是中国教育史上一件大事，而广设学堂，遍采西学，也都有利于西方资本主义思想和科学技术在中国的传播。
在创办新式学堂的同时，清政府还先后派遣青年和官员出国留学。十九世纪七十年代到八十年代，因为风气未开，反对者众，所派的人数并不多，所去的国家也不广。甲午战争以后，随着民族危机的空前深重，许多受西方资本主义思想影响的知识分子都大声疾呼，要求派遣留学生，寻找民族自救的门径。日本经过明治维新，学习西方，不到三十年就强盛起来，这对中国的影响更大，所以从1896年开始，清政府便派了十三名学生到日本留学，到了1898年，清政府又命令各省督抚选派青年留学日本，并作为一项固定的政策。1901年以后，官民中要求留学日本的呼声更加高涨，清政府便顺水推舟，通令各省迅速选派，并奖励自费留学，学成回国，分别赏给进士、举人等各项出身，而且还让出使大臣留心察访华侨子弟就近留学，学成归国，经过考查，赐给进士、举人、贡生等衔，予以任用。因此，从1901年开始，中国留学日本的人数急剧增加。
无论是在国内新式学校中还是在留学生中，清政府并没有从中获得多少为己所用的人才，反而出现了一大批不同于八股士人的资产阶级、小资产阶级知识分子。他们接受新知识，富有政治敏感性，成为中国社会中最积极最活跃的因素，在资产阶级民主革命运动的发展中起了先锋和桥梁的作用。
改革刑律
清代的刑狱，苛虐异常，不仅遭到全国人民的强烈反对，而且一直为资本主义各国所非议。1901年7月，刘坤一和张之洞首先提出要修订刑律，以缓和全国人民的不满情绪。1902年初，英、日、美、葡等国也一再表示，愿在中国修订刑律后放弃领事裁判权。于是，清政府便于这一年5月派刑部右侍郎沈家本和驻美公使伍廷芳，“将一切现行律例，按照交涉情形，参酌各国法律，悉心考订，妥为拟议” 。把修订《大清律例》作为实施“新政”的重要内容之一。
《大清律例》开始制定于顺治初年，基本完成于乾隆初年。这是中国历代刑律中最为繁苛的一部法典。沈家本和伍廷芳受命之后，首先参照西方和日本等国的刑律，将那些相互重复、已经停止以及特别残酷的封建判刑条例进行了合并与删除。对《大清刑律》的重大修订，一是把充军、流刑、徒刑改为服劳役，二是废除凌迟、枭首、戮尸、缘坐和刺字等酷刑，三是把笞、杖改为处罚金，轻罪禁用刑讯，四是虚拟死罪改为流、徒。
沈家本和伍廷芳都受过西方资本主义思想的影响，在修订《大清律例》的过程中，自觉或不自觉地贯彻了一些资产阶级的人道主义原则，删除了这部封建法典中最为严酷的部分，对人民有一定的好处。然而，清政府允许修订《大清律例》，不过是为了欺人耳目，并不打算对其封建法制作根本的改革，沈家本和伍廷芳对《大清律例》的修订也就必然受到种种限制，其结果只能是给清王朝这具封建僵尸涂上一点油彩而已。