晚清培养新式陆军军官的著名学校。1885年（清光绪十一年）2月，直隶总督兼北洋大臣李鸿章创设于天津。道员李宗濂为首任总办，军事教习多聘用德国退役军官，首期百余学员，系从淮军中选拔的“精健聪颖”弁兵。学堂初设步、马、炮、工程四科，1890年后增设铁路科。课程设置分学、术两科，学科教授中国经史、天文、舆地、格致、测绘、算学、化学、战法、兵器等；术科教授马、步、炮队操演阵式，枪炮技艺和营垒工程等。意在通过新式教育培养新型军事人才。学制1年。学堂取德国教学法，注重实际演练和考核。每日教习以德语授课，学生靠翻译听讲。隔三五日到军营一次，演练筑垒、操炮技术和步、马、炮、工各队攻守战法，检验所学军事知识。精神教育内容陈旧，每日摘“古训”于黑板，令学生背诵，以激发“忠义”之心。考试制度严格，每逢月考、季考，李鸿章或派司道大员前往监考，或亲往检验甄拔。毕业考试成绩合格者派回本营，量才任用，不合格者留堂补学。1889年曾派段祺瑞、商德全等5名学生赴德国留学。毕业学生多数成为各省新军骨干。其中段祺瑞、冯国璋、王士珍、曹锟、吴佩孚等，后成为北洋军阀首领。该学堂的学规章程，奠定了晚清陆军学堂内部制度的基础，后为湖南、安徽、陕西、河南、山西等省创办武备学堂所参用。1900年八国联军攻陷天津，学堂被焚毁。
学堂之位置和架构
北洋武备学堂(简称老武备)在天津白河下游东岸，大直沽以北，唐家口子以南。对河西岸附近为海大道及英国租界紫竹林码头，轮舶往来，帆樯如林，码头百货堆积如山，地位非常重要。
老武备在东岸辟地1000余亩，拨天津练军营兵丁一营，修筑方型大土城以围之。土城墙上，筑有通道和女墙以为护墙。临白河一面之南北两城角处，并筑炮台两座，台内地下凿空为贮存弹药之地下室。城墙外面围以壕堑引水形成护城河，并在河边遍植杨柳。城之西面，临河开一营门；北面对唐家口子也开一营门，均设吊桥。城内中央为堂址，建旧式瓦房500间。北面有演武厅，东面有弹药军械库和轻汽球房及马厩，南面为职员住宅。东南隅开大水池，引白河水流人为练习架设军用桥梁之用。池之中心有一小岛，上植花木，以为全体人员游憩之地。池西留有一座民间庙宇(五圣庙，内有僧众)。堂址西面宽阔草地为大操场。
全堂正门西向，六扇大门，门上绘有“神荼郁垒”彩色立像，一如旧式衙署。堂内六进，分六大部分。大门内左为卫队房，右为号令房、号房(传达)、杂物库房；第二进为办公室及大堂；三进为讲堂、中德教习室、仪器室；四进为饭厅，大、小厨房，剃头房，浴室；五进为学生宿舍和自习室；最后为步枪暂存室及修械室。堂之四隅均有厕所。
堂外大部分为大操场所占，放眼一观，非常开阔。堂之四围亦皆植树。土城外以东附近辟有打靶场，为学生实弹射击练习之所。土城北距老龙头(老火车站)5里，东距东局子(北洋机器局)8里，东北距北洋水师学堂也约8里。
学堂之组织
老武备设总办一人：首任杨某。继任联芳(春卿)在任13年，是留法学生，以外交官、候补道调任，汉军旗人。会办一人：首任荫昌(午楼)，蒙古族人，留德学生，以外交官、府班调任。继任那晋(希侯)，旗人，军机大臣那桐的胞弟。监督一人：史悠祥(季之)，江苏溧阳人，以州班调用，掌教务。提调一人：周传经(殿臣)，江苏武进人，以府班调用，掌庶务。总教习一人：崔曝(少和)，江苏吴县人，以府班调用，掌中文课程。教习9人：廷奎(立斋)，旗人，旧学；孙小槎(星舟)，浙江松江人，旧学；吴晓山(亮如)，浙江萧山人，德文；德海(春涛)，旗人，同文馆学生，德文；景放(叙堂)，旗人，普通学；刘玉山(晓峰)，合肥人，管理汽球，兼教习；金大廷(子元)，上海人，军医，基督徒，兼教习；王光明(耀庭)天津人，管理弹药、军械，兼教习；李玉田(子丰)，天津人，绘图，兼教习。洋教习4人：司密特、艾德、奇开芬、弗兰克(均德国军事专家)。
另任大厨房王顺，管理学生膳食(炊事员30人)；小厨房苏立成，管理职员膳食(炊事员10人)；号令长刘良材，掌吹号(号兵10人)；卫队长，卫队50人；号房(传达)10人。
学生平均额数500人。
学堂之经费
老武备常年经费15万两，但军装费用在外。
薪水
总办每月120两，会办每月100两，监督每月80两，提调每月80两，总教每月80两，教习每月40至60两，洋教习每月300至350两，助教每月30至40两，其他每月25至30两，学生每月津贴2至3两。
奖励
每3年由总办择优保举晋升，加薪人数不等，学生则津贴升级；德国教习不再加薪，但有年节馈赠和宴请以酬之。学生年终考试，优秀者给奖、升班，拔选学长和助教，三至五年毕业，分充教官。
学堂之编制和课程
学生
全体学生编为4个大队，每队3大排，每大排3小排。每大队126人，每大排42人，每小排14人。每大队各有大队长1人、副大队长1人，每大排有大排长1人，每小排有小排长1人。学生518人，共编为步、马、炮、工、辎5科，每科100人。余18人学习汽球及修械。外置总队长1人，管辖4个大队，由监督兼任。
军事课程
基本战术、应用战术、图上战术、战略学、孙子兵法、管子兵法、沟垒学、弹道学、军制学、野外勤务、步兵操典、汽球学等。
普通课国文、算术、几何、三角、代数、地理、中外历史、政治学、格致等。
招生
年龄在18至25岁，粗通文理即可。家庭出身不拘，但凡考取学生均要有保证人(由军营保送者例外)。
附设的幼年铁路学堂
老武备在总办联芳接办后，又成立一幼年铁路学堂，附设在老武备内(在堂内西北隅另辟一院)。招20岁以下的聪颖子弟百人深造之，课程以行军铁路之筑造为主课，以普通学为附课。但均须学习德文，以为留德之预备。条件以身体健壮、五官清整为准，不计身长，5年毕业，可升入老武备或留德，其待遇与老武备同。幼年铁路学堂经费另支，德国教习兼教授。
学堂之其他
军械
采用德国克虏伯钢厂出品的六生陆炮6门，老毛瑟独发步枪500支，六轮手枪50把，马刀100把，指挥刀50把。系留汽球亦购自德国。
以后北洋机器局(天津东局子)亦能造毛瑟枪，弹头系铅丸，弹内用黑色火药；亦可造六生口径山炮，钢弹头，用棉花炸药。
军装
军装一律中国制，夏黄卡其布、草帽、镀金铜帽章、铜钮、铜皮带扣、黄皮弹盒；冬黑呢衣裤、呢帽、黑羽缎高腰靴、黄皮背包、发辫垂在背包下面。
外场
每日上午半天，无论何科，均须进操场加入步操练习，一律由德国教习发口令(用华语)。
休息
那时所有中国各机关均无休息日，惟年假延长达一个月之久。老武备则为之破例，由于洋人须作礼拜，4个德国教习每逢星期日自动的不来。为了迁就，只好也休息。礼拜日这天，老武备职员、生徒们，大都过河逛紫竹林(英租界)。当时租界内已有煤气路灯，但无沥青马路只有石子路。
轻汽球
每月用大型吹风机(4人推转)吹风入汽球内，约吹一小时，使球充满空气检验其是否漏，以便即时修补；每年一次以机器将氢气灌入。一经灌足，球体立升，必须将球体覆罩大网，网之下端边缘系沙囊多只，不使球体上升。升时除去沙囊，自然扶摇升起。球下悬挂一大竹斗，斗内可坐5人。球上挂有旗帜数十面。球升时自下仰视有若足球大小，即不再升。在空中起码经24小时方行降落。
