近代以來，中國軍隊真正開始使用現代意義上的西洋槍炮始於湘軍。1851年太平天國運動爆發，曾國藩建立湘軍，並開始購買外國火炮。“據不完全統計，自成豐四年至六年(1854-1856)，先後購置的外國火炮有1800多門”，但這些火炮主要裝備於湘軍水師，步軍中還沒有形成獨立的炮兵營，仍處於冷、熱兵器並用的階段。
淮軍炮營仍屬於裝備了大炮的步兵
1862年，李鴻章的淮軍抵達上海之後，李鴻章開始著手增添洋槍洋炮。至1863年，“鴻章的親兵護衛營，即張遇春的春字營，已有炮隊二百名參與戰陣，這是淮軍成立正式炮隊，以為專門營伍之始，也就是中國炮兵制度的發初。”1873年，李鴻章開始建立專門使用火炮的獨立炮隊，使得清軍在建立正規的炮隊制度上邁出了新的一步。
由於1871年普法戰爭的勝利，普魯士即後來的德國在歐洲聲名大噪，其武器裝備暢銷各國。李鴻章審時度勢，迅速要求淮軍各營仿照德制建立炮隊、購買德國先進火炮並僱傭德國教習進行操練。至1876年，李鴻章已陸續籌款購買德國克虜伯後膛炮114尊，新建了炮隊19營。
雖然新建的淮軍炮營同八旗、綠營以及湘軍比較，在人數、火炮裝備以及炮兵編制上已有很大進步。但它沒有完整的營制和後勤體系，依然沿用湘軍的步兵營制，也缺乏與諸兵種之間的協同作戰，在實際戰鬥中，炮兵沒有真正發揮應有的協同作用，因此淮軍的炮營並不成熟，只能是一種過渡作用。
段祺瑞仿照德軍組建了專職的炮兵
晚清炮兵制度真正形成於甲午戰後，甲午之役的慘敗宣告了洋務運動的失敗，不光當時的有識之士，及時腐敗的清政府也深刻的領悟到，軍事變革的內容不再只是學習西方器物層面，而是應該連同西方軍事體制一併學習，特別是諸兵種的軍隊編制與訓練制度。在這種思想的指導下，袁世凱受命開始編練北洋軍。當時有兩支主要的新式軍隊，“溫處道袁世凱練新軍。
1895年底，袁世凱的北洋軍正式建立，“專仿德國章程”，創立步、炮、馬、工程4兵種7千人，建立軍營分別訓練。其中炮隊1營計1千人，由段祺瑞任統帶。1898年底袁世凱調任山東巡撫，段祺瑞率炮兵營也隨其移駐山東。在當時的條件下，火炮乃火力之重，炮隊更是全軍的中堅力量，因此被撥付了最多的武備人才和最豐厚的薪餉。
段祺瑞也的確沒有讓袁世凱失望，其利用自己曾經在德國留學並在克虜伯兵工廠實習的優勢，仿照德國軍隊的編制，幫助袁世凱建立起了完備的德國炮兵制度，將1千人的炮隊分為左翼重炮隊、右翼快炮隊和接應馬炮隊，每隊設1領官、3哨官、9哨長，每名哨長管理德制火炮2尊，確保每尊炮都得到專人精心保養，訓練時也能夠更加熟練。
精心訓練、定期演習，練成近代第一支炮兵
段祺瑞堅持每日到操場督促訓練，一年四季給炮隊出課題，每月進行全軍合演，並以隊、哨為單位配合步兵訓練聚攏、散開、進退及各種隊列。1896年9月，北洋軍組建1年後，袁世凱親自考校各隊訓練成果，“炮隊營步法、槍法、身法極精且優。”
此後，北洋軍在段祺瑞的建議下開始經常性開展對抗性軍事演習，步隊、炮隊、馬隊、工程隊甚至輜重營全部上陣，開展諸兵種聯合演練。演習中派員記錄監督，確保全力以赴；演習後總結經驗，不斷改進，使得北洋軍步炮協同等能力大幅提升。
辛亥革命初期，段祺瑞率領北洋軍主力南下湖北，攻打起義軍佔據的武漢三鎮，炮兵與步兵緊密配合，迅速拿下了漢口、漢陽，這支近代史上第一支炮兵部隊顯示了自己的應有戰力。
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