1901年1月29日，慈禧用光绪的名义颁布上谕，实行新政。朝廷陆续颁布了整顿吏治，改革官制，改定刑律，兴办学校，派遣留学生，办理警务、准许满汉通婚，奖励实业，改革军队等多方面的法令。
一场如火如荼的改革开始了，这场改革是用鲜血换回来的。
袁世凯一直是改革的中坚人物，担任山东巡抚期间，他创办的济南大学堂就是山东大学的前身。他还首创商务总局，任命唐绍仪为总局局长。不过，那时袁世凯还不算炙手可热的人物，改革也只是小范围小规模的。
现在升任了直隶总督兼北洋大臣，相当于一国总理了，权力有了，改革起来就方便了。1902年初，袁世凯兼任督办政务处参预政务大臣、练兵大臣，没过多久，又兼任督办商务大臣、电政大臣、铁路大臣等职，号称一身兼任八大臣。
其中，军事改革是袁世凯最为感兴趣的。以前小站练兵就当是练手，这下终于可以大规模练兵了。有了多年的练兵经验，袁世凯吸收日本和德国经验，制定了一套更科学的练兵方法。在兵源上，袁世凯比以前更严格，首先是身体素质要好，其次，士兵必须有固定的户籍，游民、溃勇一律不收。
清朝的士兵待遇不好，社会地位也不高，退伍回家后往往被当地人瞧不起，有时候还要被地痞流氓欺负。对于这些问题袁世凯很清楚，也很忧虑。所以，他第一步就是提高士兵待遇：小队长每月五两银子，士兵四两二钱，这些钱不会都交给士兵；小队长每月扣除一两五钱，士兵每月扣除一两，扣除的钱每半年寄给家属。同时，他命令地方官要对士兵家属妥善保护，同时免除他们部分徭役。
练兵这东西是要花钱的，袁世凯厚待士兵，花的钱就更多。但袁世凯伸手，朝廷不好拒绝，地方官不好敷衍，因为他手握兵权啊！为了确保练兵效果，他成立了军政司。袁世凯模仿西方的兵制，将军队分为常备军、续备军、后备军三类。
清军编制一般以营为单位，袁世凯的常备军不这么干。他以两镇（镇相当于师）为一军，每镇统辖步队二协、马队一标、炮队一标、工程队一营、辎重队一营，全镇官兵共12512名。镇、协、标、营、队相当于现在的师、旅、团、营、连。统率一军的叫总统或军统。统制或翼长相当于后来的师长，协统相当于后来的旅长，标统相当于后来的团长，管带相当于后来的营长，队官或哨官相当于后来的连长。
袁世凯将自己的这支军队命名为北洋常备军。
第一支北洋常备军建立后，王士珍任第一协统，相当于中国的第一个旅长。第二支新兵练好后，经过考核，冯国璋任第二旅旅长。此时，北洋三杰中二杰已崭露头角。
还剩下段祺瑞，段祺瑞武人出身，不太会考试。而袁世凯为了公平，又明文规定，考试成绩最优秀者上位。段祺瑞确实有军事才能，袁世凯很担心他被考试制度给埋没，第三次考试的时候提前把考题泄露给段祺瑞，这样段祺瑞才当上第三旅旅长。因为这事儿，段祺瑞一辈子对袁世凯感恩戴德。
袁世凯练兵练出了名气，朝廷精选出三千八旗子弟兵，交给袁世凯训练。袁世凯接手后，申请将这三千八旗兵设置为京旗常备军，当然了，精明的袁世凯不会蠢到让自己的人统领这支军队，他提议让满人铁良做这支军队的翼长。铁良是满人中的杰出青年，早年受荣禄欣赏，袁世凯推荐他做得恰到好处。
半年后，京旗常备军练成，铁良很佩服袁世凯，这支军队完全复制北洋军的模式。不久，朝廷命令各省派遣人员到天津学习袁世凯的练兵技术，袁世凯俨然成为天下兵马大元帅。
位置越高就越要小心，能力越强就应该越谦虚。袁世凯以前不懂这个道理，吃了不少苦头，现在可谨慎多了。虽然他很想自己练兵，但还是建议朝廷设立一个专门练兵的地方，由庆郡王奕劻练兵，自己担任顾问。奕劻这人的练兵能力水平有限，袁世凯不过是让他出头，自己实干而已。
慈禧当然同意，也想借着练兵的机会统一全国军权，任命奕劻为总理练兵事务大臣，袁世凯为会办大臣，铁良为襄办大臣。真正负责练兵具体事宜的全是袁世凯的人马，徐世昌、段祺瑞、冯国璋、王士珍、刘永庆等等。
八面玲珑的总督
1904年，在朝廷的支持下，袁世凯着手扩军。他在山东、河南、安徽等地招募了几千壮丁，又练就了一镇兵马。袁世凯看上了张之洞的自强军，将以前武卫右军的部分人马和张之洞的自强军合编为一镇。张之洞的兵权就这么被他兼并了，当然，这是有利于国家的举措。
到此为止，北洋军已有六个镇。袁世凯知道国外的军事技术日新月异，要想赶上他们的步伐，还得派遣留学生去国外学习。袁世凯很看好日本，派遣了五十多名优秀学生去日本学习。
1906年，袁世凯在保定成立了陆军军官学堂，这个学堂的目的是造就出更高的军事人才，相当于后来的黄埔军校。巧的是，蒋介石就是在这个学校毕业的。
袁世凯重视军事中的每一个环节，这支强大的军队练成之后。袁世凯向朝廷申请改名，将这些军队改名为陆军各镇，想做天下兵马大元帅的野心昭然若揭。就这样，北洋新军改名为陆军一镇、二镇、三镇、四镇、五镇、六镇。
要检验一支军队的战斗力，最好的方式当然是战争，在没有战争的前提下，首选演习。1905年10月，中国历史上第一次大规模的现代化军事演习开始了。演戏很成功，受到国内外有识之士的好评，《泰晤士报》记者莫里逊为演戏写了好几篇通讯夸赞北洋军的素质，为此他和袁世凯成为莫逆之交。
这次演习让袁世凯名噪中外，军队也扩张到九万人，袁世凯成为当时举足轻重的大人物。北洋集团自成一体，已经构成了对朝廷政权的威胁。这时候流言也多了，但是袁世凯还是风雨不动安如山。此时，朝廷的宰相是奕劻，这人虽然满族皇亲，但早已被袁世凯的糖衣炮弹哄得屁颠屁颠，简直是袁世凯集团的代言人。
慈禧这个极有心计的女人此时对袁世凯究竟是什么态度呢？袁世凯不太清楚，君心无常，绝不可以用常理来推测一个皇帝的想法。要想知道慈禧心里想什么，最好的方式就是通过她亲信的太监。李莲英当时是慈禧身边的大红人，袁世凯的银子源源不断地流向李公公。不过，李公公不好收买啊，因为他跟慈禧的关系太近了，搞不好就会弄巧成拙。
还有一个太监叫马宾廷，职位比较低，有时候也能跟太后说些话儿，就为了这个，袁世凯居然和他拜把子做兄弟。袁世凯做人做到这份上，可以说是不择手段，也可以说被官场同化了。
慈禧经过那么多挫折之后，也不再像过去那样咄咄逼人了，她意识到自己确实把国家管理得不行，现在袁世凯接任后，国家呈现出了新气象。有些事情她也能听之任之。
袁世凯处处打点，如履薄冰，总算做了五年的安稳总督。
不得已交权
好不容易度过一段比较稳定的时光。1906年，社会又发生动荡了。以孙中山为首的革命党人主张排满的思想在全国流传，同时君主立宪的潮流越来越汹涌，满亲贵族开始害怕汉人。
汉人中，权力最大的是袁世凯。满亲的权贵和嫉恨袁世凯的汉族官僚渐渐形成了一股反袁暗流，更糟糕的是袁世凯也倾向于主张建立君主立宪制和责任内阁制，要求撤销军机处。
朝廷当然不会同意，不仅不同意，还把兵部改为陆军部，由铁良任陆军部尚书，这无异于循序渐进地收回袁世凯的兵权。
这下袁世凯郁闷了，他不仅要和满亲权贵斗智，还得和思想顽固的汉人官僚周旋，其中态度最为顽固的汉人官僚是军机大臣瞿鸿禨！这人是儒家典型的君子，不贪财，爱人民，绝对地忠君。袁世凯当然要拉拢他，钱财开路是袁世凯的拿手好戏，袁世凯三次给他送上厚礼，都被拒绝。
位高权重的袁世凯第一次碰到这么不给自己面子的人，心里确实不舒服。麻烦事还多着呢，朝廷上下越来越多的人指责他权力太大，容易给行政造成困难。进退进退嘛，不进则退。袁世凯只好退了，怎么个退法？第一步是请求朝廷去掉自己身上八个兼差，第二步请求朝廷收回陆一、陆三、陆五、陆六的兵权。
袁世凯这步子让得确实大，满以为老佛爷会很感动，哪知道慈禧二话不说，恩准了他。袁世凯这下还得谢主隆恩了。如果没有外敌和内乱的话，袁世凯的人生估计就定格为一个能臣了。这一次，袁世凯真的很受伤。
机会好像不放过他似的。1906年，日本和沙俄在东北的动作越来越大，眼里似乎根本没有大清国。慈禧决定派朝廷大员去考察情况，载振贝勒和军机大臣徐世昌光荣地得到这个任务。载振和徐世昌先到天津，在袁世凯府上吃饱喝足玩爽之后才启程，临行前，袁世凯派自己手下的马仔段芝贵跟着他们去东北。
段芝贵的拍马屁技术比袁世凯有过之而无不及，袁世凯让他跟着载振自然有这方面考虑。
委婉收权
1907年1月，载振等人返回天津，袁世凯再行地主之谊，用美酒佳肴为他们接风洗尘。
袁世凯深知八旗子弟喜欢听戏，宴席之上还请来了当时著名的京剧演员杨翠喜，这杨翠喜不光戏唱得好，长得也是风情万种。载振边看边流口水，这哪能逃得过段芝贵那双精明眼。要拍马屁这就是最好的机会了，事后，段芝贵找到杨翠喜的住处，花了一万二千两银子把她赎出，并给她一份丰厚的陪嫁钱，将她打扮得漂漂亮亮送给载振。
载振高兴了，事儿就好办了。载振回宫后，逢人便夸段芝贵。不久，段芝贵又借来十万银票孝敬奕劻王爷。这个血本下得真大，一看就是搞投机的。此时呢，还真是搞投机的好时候。因为东北那边的政策要改革了。
东三省是满人的龙兴之地，自然与众不同，以前一直实行的是将军管辖制度。在日本和沙俄的威逼下，慈禧决定将东北改成内地一样的制度，准备设立总督、巡抚。东北是一块宝地啊，谁不想要！这消息一出，清帝国的宰相奕劻立马成为炙手可热的人物，大家知道，要上位还得靠这人推荐啊！
袁世凯是个贪权的人，他很想自己当东北总督，可惜他权力太大，慈禧不同意。自己不能，最好是安插自己的人。凭着和奕劻的关系，袁世凯将大哥徐世昌送上东北总督的位子。段芝贵的马屁拍得很到位，当上了黑龙江巡抚，唐绍仪出任奉天巡抚，朱家宝出任吉林巡抚。
这四人全是袁世凯的亲信。名单一出来，朝廷炸开了锅，反对的奏折像雪片一样在朝廷中飞着，老佛爷看得眼花缭乱。军机大臣瞿鸿禨的态度非常强硬，他极力反对这四人出任东北。