1885年后，李鸿章再次向英德两国订购了4艘巡洋舰，这就是英国阿姆斯特朗公司建造的“致远”、“靖远”两舰，造价170万两白银；向德国伏尔铿船厂订造的“经远”、“来远”两舰，造价174万两白银。1887年秋，四舰同时抵返天津。至此，外购军舰全部回国。
1888年12月，清廷公布《北洋海军章程》，这也标志着北洋水师基本成军。此时，舰队计有“定远”和“镇远”两艘主力铁甲舰（排水量达7200吨）和“济远”、“致远”、“靖远”、“经远”和“来远”五艘快速巡洋舰（排水量在2000吨到3000千吨之间），加上早前购买的“超勇”和“扬威”两艘千吨级的撞击型巡洋舰和后来补充的国产近海防御战舰“平远”舰，另有守台炮舰、鱼雷艇队及练习舰、运输船等辅助舰，全舰队的排水量4万余吨，官兵近4千人。据国外军事年鉴统计，成军后的北洋水师位列世界海军前八，而当时日本海军全部吨位及海战潜力仅排名第十六位。
但令人扼腕的是，舰队在1888年初具规模后，由于当权者的战略误判，权贵们把持下的海军衙门在甲午前竟再未给舰队添购过一舰一炮。更有甚者，在1892年中日局势已相当紧张之时，主管拨款的户部宣布为慈僖太后万寿筹款而停购舰艇两年。很不幸，北洋水师成了当时政治斗争和错误战略的牺牲品。
人有人命，舰有舰命
甲午年，北洋水师与临时编队的广东水师三舰（“广甲”、“广乙”、“广丙”）共经历三战，分别为丰岛遭遇战、黄海大战及威海保卫战。在丰岛海战中，“济远”与“广乙”两舰遭遇日本第一游击队“吉野”、“浪速”、“秋津洲”三舰，结果“广乙”舰受伤搁浅后由管带林国祥下令放火焚船，以免资敌；“济远”舰则在管带方伯谦的率领下，靠挂白旗诈降并击伤敌舰才得以侥幸逃回旅顺军港。
黄海大战是中日舰队的主力决战，开战伊始，“超勇”、“扬威”二舰即因船龄长、速度慢、火力弱而被击中燃烧沉没。之后，“致远”、“经远”两舰为掩护旗舰“定远”而与日舰展开殊死搏斗，最终“致远”在撞击“吉野”前被鱼雷击中沉没。在此变局下，“济远”管带方伯谦竟率舰脱逃，与之配对的“广甲”号也随之而逃。“济远”逃走后，“吉野”等四艘日舰死死咬住“经远”不放，“经远”以一敌四，最终在烈焰中沉没。
作为北洋水师的中坚力量，“定远”、“镇远”两舰始终坚拒不退，并最终迫使日本舰队首先撤出战场。颇令人遗憾的是，尽管“定远”和“镇远”两舰的抗击打能力令世界海军为之震惊，但终因海战经验不足、弹药匮乏而未能在此次海战中充分发挥其战斗力。
黄海大战后，“广甲”号同样因搁浅而自沉，而事出意外的是，“镇远”舰在进入威海港时不幸触礁，以致无法出战，这也让姊妹舰“定远”威力大减。在之后的威海保卫战中，“定远”舰被深夜偷袭的日军鱼雷艇击伤，最终搁浅刘公岛浅滩。后因战事恶化，提督丁汝昌令管带刘步蟾将之炸毁。
至于北洋水师的其他舰艇，“来远”舰及练习船“威远”舰被日本鱼雷艇炸沉。“定远”受伤后，临时充当旗舰的“靖远”舰在相互炮击中被日舰击沉。山穷水尽之时，鱼雷艇队借“出战”而出逃，但大多被日舰队击沉或俘获。迟至1895年2月17日，战败的北洋水师余舰“镇远”、“济远”、“平远”、“广丙”及“镇东”等10舰降下大清龙旗，被收归日本舰队，唯独练习船“康济”舰被解除武装后交还，用以载运丁汝昌、刘步蟾等人的灵柩。
战后，经修复的“镇远”舰被列入日本舰队一等铁甲战列舰，并参加日本侵台之役及十年后的日俄海战。1912年4月，除籍的“镇远”舰经拆解后出售，所遗铁锚、铁链被陈列于东京上野公园，以羞辱中国人。直至抗战胜利，“镇远”舰遗物才被接回祖国。
被俘后的“济远”舰也参加了侵台战役，并在日俄战争中在旅顺触雷沉没。与“济远”同样命运的还有“平远”舰，原广东水师的“广丙”舰则早在1895年侵台战役中在澎湖群岛触礁沉没。上世纪八十年代，有关单位曾打捞出“济远”舰的武器、舰材等部分遗物。
最值一提的是运输舰“操江”号，这艘由江南制造总局所造的小军舰，在丰岛海战中被俘后编入日本舰队服役，据说直到1965年才被拆解，这距其完工之年（1869年）已有94年的历史，堪称最长寿的北洋舰艇。
