乾隆四年，直隶总督高斌请拓天津水师营、汛，增驻满兵一千，合旧额为三千。及道光六年，那彦成奏请裁撤海口官兵，改归大名镇。十二年，琦善奏天津地处海隅，与山东登州、奉天锦州遥相拱卫，沙线分歧，非熟习海径者，无由曲折而至。且海口二十里外，有拦港沙一道，融结天成，俨若海口外卫。总兵陆路营伍，足资捍卫，所有天津水师，无庸复设。於是水师营遂裁。二十年，又据琦善奏英舰到粤，难保不分投窜扰，天津密迩京畿，尤宜慎重防堵。遂复严旨派员驻紥要隘，协同防御。二十一年，天津海口增驻官兵，建炮台营房，近海村落，招集团练，修筑土堡，互为策应。二十二年，令直隶沿海营兵，善於凫水及谙习风涛驾驶之技者，饬统兵官训练，并增设巡哨兵船，以芦台为北塘后路，设通永镇标十五营驻守。二十三年，令天津水师营每年拨战船六艘，分三路巡防，与奉天、山东师船，定期会哨，以登州、岫岩城、锦州三处为呈票考验之地。有畏避风浪，巡哨贻误者，严惩之。三十年，令讷尔经额察视海防。
咸丰八年，令僧格林沁在大沽口及双港修筑炮台，设水路木筏，及沿岸营垒，调宣化镇兵会大沽协兵，守护海口炮台。又令史荣椿等由天津赴山海关履勘海防要隘。同治元年，令曾国藩、薛焕等购买外洋兵船巨炮，统以镇将，酌分数艘，驻泊天津海口。九年，山东巡抚丁宝桢以大沽、北塘等处为京师门户，虑直隶兵力不足，调山东旧部十八营，赴直隶边境候调。十年，直隶总督李鸿章增设大沽协海口六营，酌定营制。修筑大沽口南北两岸炮台，与北塘相犄角，调遵化练军千人移驻。十三年，又以北洋海防，仅恃大沽、北塘二海口炮台，后路尚恐单薄，乃就运河北岸，用三合土建筑新城，四围设大小炮台，护以金刚墙，引海河为城濠，屯驻重兵，与大沽防营相应。
光绪元年，李鸿章复於大沽、北塘、新城各处，增筑洋式炮台营垒，购置铁甲快船、碰船、水雷船，以备攻守。二年，令总兵周盛传率淮军马步二十馀营，建筑新城炮台。三年，成之。六年，李鸿章以北塘迤东至山海关，延长数百里，调宋庆、郭松林二军，分驻沿海蒲河口、秦皇岛等处，并增建炮台。又以淮、练各军驻天津，防守大沽、北塘各口。以鲍超全军三十营驻昌黎、乐亭，防守大清河、洋河各口。以山海关防军，兼顾金山嘴、秦皇岛、老龙头各处。时曾国荃建议直隶海防，不宜远守营口，宜以重兵守山海关。乃命曾国荃统率安徽、湖北、山西各军赴山海关驻守。八年，李鸿章於大沽、北塘炮台下埋伏水雷，大沽口内设拦河木筏，山海关内外筑三合土大炮台一，土炮台二，濒海营墙，均仿炮台建筑。又宁海城临海受敌，於炮台墙外，悉以沙土掩护。其时大沽南北岸炮台大小共数十座，辅以水雷铁舰，沿岸以陆军驻守。十一年，因京东沿海空虚，调练军各营，移驻滦州、昌黎等处。二十三年，直隶总督王文韶以武毅军训练初成，率前后二军及马队一军，周历山海关沿海一带，以重防务。自欧舰来窥，僧格林沁战败，廷议始专津、沽之防。中日之役，旅顺、威海相继沦陷，而津海未开战事。及拳匪肇衅，联军北犯，沽口炮台，毁於一旦，北洋沿海防务，遂日形懈弛云。
山东海岸绵亘，自直隶界屈曲而南以达江苏，其间大小海口二百馀处。东北境之登、莱、青三府，地形突出，三面临海。威海、烟台岛屿环罗，与朝鲜海峡对峙，为幽、蓟屏藩。海禁既开，各国商帆战舰，历重洋而来，至山东成山而折入渤海，以达沽口。故创练海军，以威海、旅顺为根据地。欲守津、沽，先守威、旅。齐、鲁关山，遂与畿疆并重矣。
顺治十一年，令苏利为水军都督，驻军碣石，为山东防海之始。乾隆五十五年，以胶州、文登、即墨等营，兼防海口，以总兵驻登州，统水师三营，战船十二艘，修治各海口炮台。道光二十一年，以芝罘岛扼东海之口，拨兵防守。蓬莱、黄县、荣城、宁海、掖县、胶州、即墨所属之十三岛，编练民团，互为防卫。三十年，以濒海之三汛师船，四县水勇，合并防守海口，并扼要安设大炮。咸丰元年，登州总兵陈世忠以海寇夺掠官船，山东水师无多，会闽、粤大号师船，合力截捕。三年，於登、莱、青三府举办联庄团练，给以兵械。八年，饬天津镇总兵赴山东，详勘海丰一带海口。九年，以海丰县之大沽河有防营故址，饬崇恩等拨兵防守。十年，文煜令青州等沿海各城满、绿营兵，勤加训练，分守城官兵之半以守海口。同治九年，丁宝桢以东境海口纷歧，惟有扼要防守。其文登县属之马头石岛，福山县属之烟台，蓬莱县属之庙岛，掖县属之小石岛，为洋船北来所必经，第居险要，共拨兵六千馀人分守。十一年，拨大号兵船一艘，驻泊登州洋面。光绪元年，丁宝桢以山东之东三府，三面环海，外寇随处可登，宜扼要屯守。其要地有三：一、烟台，於通申冈设防营，驻兵三千。烟台山下及八蜡庙、芝罘岛之西，共建浮铁炮台三座。芝罘岛之东，筑沙土曲折炮台一座。一、威海卫，於刘公岛之东口，建浮铁炮台一座，而於岛口内筑沙土曲折炮台，於口外海面密布水雷，其北口内亦建沙土浮铁炮台，可作兵轮船水寨之用。一、登州，於城北建沙土高式炮台，城内建沙土圆式炮台。长山之西，建沙土曲折炮台，与郡城相犄角。炮台用克鲁伯后膛大炮，参用阿姆司脱朗前膛大炮。兵丁用格林炮、克鲁伯四磅炮、亨利马悌尼快枪，请求行阵攻守之法。六年，以新购外洋蚊炮船驻防烟台海面。十二年，许景澄建议山东胶州湾当南北洋之中，东为浮山，西为灵山，口狭而水深，宜规画形势，为新练海军屯港，与旅顺口东西相应。是年，李鸿章於威海卫南北岸筑炮台，布水雷。十七年，於威海黄泥岩增筑新式炮台，又於南岸龙庙嘴炮台外，增筑赵北口炮台。刘公岛新筑地阱炮台，设后膛巨炮於隧道。其西之黄岛，水中之日岛，亦设炮台，与南岸相应。刘公岛又设大铁码头，为海军寄椗上煤之所，防务益周密。