炸炮三局
鎮壓太平天國的時候，李鴻章發現太平軍用洋槍，尤其李秀成的部隊洋槍最多，最不好打。他由此得出結論：外國“炮火絕妙精厲”，“隻有用洋人的軍火才能製服太平軍”。1862年6月，李鴻章的淮軍中出現了洋槍隊。洋槍殺傷力有限，李鴻章很快領悟到“西洋兵法是以炮為主，以槍為輔”，而計劃練成萬人以上的炮兵，盡快將太平天國鎮壓下去。
新式炮兵裝備的炮，須是洋炮。當時洋炮有長炮、短炮兩種。長炮即加農炮，又分12磅、24磅、32磅等數種。12磅以下屬輕炮，多用於野戰，有效射程1000米，最大射程3500米；24磅以上屬重炮，多用於近距離的攻城奪池，或者用來裝備要塞。短炮類似於今天的迫擊炮，又叫田雞炮，因其形狀如怒吼的青蛙而得名。這種炮炮身短小，口徑頗大，發射時固定在45度角，通過增減炸藥來控製射程遠近，可用於野戰，也可用於攻打城池。洋炮炮彈有實心彈、榴彈等幾種，其中榴彈殺傷力和破壞力最大。
購買洋炮和炮彈，花費浩繁。英人從英國軍艦上偷來的一顆12磅炸彈就賣三十兩白銀，一顆破的銅帽也要十九兩白銀。李鴻章的淮軍雖然控製了全國商業中心上海，稅收可觀，又享受諸多特權，但時間長了，經濟上也難以為繼。於是，李鴻章向清廷奏準自辦軍火生產。
李鴻章首先調早有此誌的丁日昌從廣東急赴上海主持建造兵工廠。丁日昌還沒趕到上海，李鴻章就迫不及待先派參將韓殿甲設一局開始製造軍火。丁日昌趕到後，李鴻章命他再設一局，專門仿造國外各種新式炮彈。有了這兩個局還不夠，李鴻章又命知州劉佐禹與“英國專家”馬格裏共同主持第三局製造炸彈。李鴻章將三局合稱為“上海炸炮三局”，當時人則統稱它們為“上海洋炮局”。
炸炮三局所造之炮為輕便的迫擊炮（田雞炮），生產能力較為低下，一個月統共才造六七尊。三局中劉佐禹、馬格裏之局用了許多以蒸汽機為動力的西方機器，雇用了不少洋工匠。韓殿甲、丁日昌之局沒有這樣的條件，隻能用中國工匠手工生產。一個月下來，劉佐禹、馬格裏之局生產炸彈四千多顆，而韓殿甲、丁日昌兩局合起來不過六千餘顆。後來，劉佐禹、馬格裏之局由上海遷往蘇州稱蘇州洋炮局，廠址就設在太平天國的納王府，馬格裏經李鴻章允準，又從國外購買了一批機器，大大提高了生產能力，一個星期即可生產兩千枚炮彈，還能製造各種規格的開花炮，把上海兩局甩在了後麵。李鴻章署理兩江總督後，將蘇州洋炮局遷到南京，改為金陵製造局，始終將其置於自己的控製之下。
李鴻章的洋炮局越辦越有名，由此成為公認的洋務派首領。李鴻章說：日本學習西方成功了，我們也一定能夠成功。照此發展一百年，中國可永遠自立。
江南製造總局
1865年，正在鎮壓撚軍的李鴻章收到丁日昌一封信，得知上海虹口有一個洋人辦的鐵廠，不僅能造槍炮，而且能製造輪船。如今洋人願意出售，要價十萬兩。早想發展造船業的李鴻章十分動心，無奈囊中羞澀。恰在此時，有個被革職的海關道翻譯願拿出四萬兩銀子促成此事，算為自己贖罪。李鴻章遂即讓丁日昌再從海關撥借兩萬兩銀子，並把上海丁日昌、韓殿甲的洋炮局合並起來組成江南製造總局。
“總局”是李鴻章和曾國藩的創意，所謂“總”就是說不單單造船，還包羅各種機器。當然由於財力和人力有限，各種機器指的也都是軍械方麵的機器，開展民用工業是後話。這並不代表李鴻章不懂得民用工業的重要性，他早就對西洋機器的各種功用看得相當透徹。他說：洋機器可用於耕田、織布、印刷、製陶等，其妙就妙在能夠借助水火的力量節省人力。這並沒有我們想象的那麼複雜，不外乎是一個機關牽引另一個機關，一個齒輪推進另一個齒輪，一個零件帶動所有零件動起來罷了。它的樣子很簡單，一看就明白，它的原理也很容易理解。既然這麼簡單，我們中國人哪有不會的道理。我預料過不了幾十年，中國富裕的農民、有錢的商人都會仿效洋人製造機器，通過機器賺大錢、謀大利。
言下之意是機器十分簡單，靠它來發展民用工業，中國的農民、商人隻要有錢都能自己解決，而官府所要做的是發展軍事工業。
江南製造總局又叫江南製造局、江南機器局、上海製造局、上海機器局。下設五個分廠，分別負責生產不同的軍用器械：一廠製造槍炮，二廠生產和修理船舶，三廠煉鋼，四廠製造火藥，五廠製造機器。附設翻譯局，專門負責翻譯國外的科技書籍，提供技術支持。還有圖書館、工藝廠、庫房、公務廳地圖局、大船塢等設施，一應俱全。後來，江南製造總局又添設了煉鋼廠、栗色藥廠和無煙藥廠。鋼廠裏的煉鋼爐每天能產鋼3噸，可以用來製造炮筒和槍管；栗色藥廠和無煙藥廠製造槍炮用的火藥。栗色藥廠製造的栗色餅藥，供新式大炮用；無煙藥廠製造的無煙火藥，供快槍快炮用。江南製造總局傾注了曾國藩、李鴻章師徒二人大量心血，從經費的籌措到機器的采購，從中外管理人員的委派到機構的設置，曾、李都親自過問，費盡心機。