二十三年，充武英殿总裁。二十四年，命往山东查勘黄河工程。疏称迁民筑堤，成工匪易，惟择要加修两岸堤埝，疏通海口尾闾，为救急治标之策。下其奏，核议施行。
十月，出督两广。二十六年，赏用方龙补服。拳匪肇乱，八国联军入京，两宫西狩。诏鸿章入朝，充议和全权大臣，兼督直隶，有“此行为安危存亡所系，勉为其难”之语。鸿章闻警兼程进，先以兵剿畿甸匪，孑身入京，左右前后皆敌军，日与其使臣将帅争盟约，卒定和约十二款。二十七年七月，讲成，相率退军。
大乱之后，公私荡然。鸿章奏陈善后诸务。开市肆，通有无，施粥散米，中外帖然。并奉诏行新政，设政务处，充督办大臣，旋署总理外务部事。积劳呕血薨，年七十有九。事闻，两宫震悼，锡祭葬，赠太傅，晋封一等侯，谥文忠。入祀贤良祠，安徽、浙江、江苏、上海、江宁、天津各建祠以祀，并命於京师特建专祠。汉臣祀京师，盖异数也。
鸿章长躯疏髯，性恢廓，处荣悴显晦及事之成败，不易常度，时以诙笑解纷难。尤善外交，阴阳开阖，风采凛然。外国与共事者，皆一时伟人。及八国定盟，其使臣大将多后进，视鸿章皆丈人行也，故兵虽胜，未敢轻中国。闻其薨，咸集吊唁，曰：“公所定约不敢渝。”其任事持大体，不为小廉曲谨。自壮至老，未尝一日言退，尝以曾国藩晚年求退为无益之请，受国大任，死而后已。马关定约还，论者未已，或劝之归。鸿章则言：“於国实有不能恝然之谊，今事败求退，更谁赖乎？”其忠勤皆类此。居恒好整以暇，案上置宋搨兰亭，日临摹百字，饮食起居皆有恒晷。长於奏牍，时以曾、李并称云。鸿章初以兄子经方为子，后生子经述，赏四品京堂，袭侯爵；经迈，侍郎。
论曰：中兴名臣，与兵事相终始，其勋业往往为武功所掩。鸿章既平大难，独主国事数十年，内政外交，常以一身当其冲，国家倚为重轻，名满全球，中外震仰，近世所未有也。生平以天下为己任，忍辱负重，庶不愧社稷之臣；惟才气自喜，好以利禄驱众，志节之士多不乐为用，缓急莫恃，卒致败误。疑谤之起，抑岂无因哉？