八國聯軍占領北京期間，逃至西安的慈禧太后及其統治集團，深恐帝國主義列強把他們列為"禍首"而受到懲罰，且又內慚喪失民心而難以照舊統治下去，希圖以維新改革對外取媚洋人、對內籠絡人心，遂於光緒二十六年十月十日（1900年12月1日）發布上諭，令臣下條陳改革朝政、吏治、民生、科舉、兵政諸項事宜。
十二月十日（1901年1月29日），正式頒布新政上諭，公開打出兩年前還拼死反對的"變法維新"旗號，大張旗鼓地推行新政。但是清朝統治的君主制度則明確規定是不能更改的。為取得列強的「歡心」，還飭令駐外使臣向列強表示「敝國現議力行實政，正期圖報各大國之惠於後日」。
光緒二十七年三月三日（1901年4月21日），清政府成立督辦政務處，作為統籌和推行新政的專門機構，派奕劻、李鴻章（李死後由袁世凱補任）、榮祿、邕岡、王文韶、鹿傳霖為督辦政務大臣，劉坤一、張之洞遙為參預。
四月（5月），增補瞿鴻禨為督辦政務大臣。劉坤一、張之洞、袁世凱紛紛上路獻計獻策。其中以六月（7月）劉、張會銜連上《江楚會奏變法三折》影響最大，系統地提出了興學校、練新軍、獎勵工商實業、減冗員等內容，成為清楚變法的藍圖。綜計光緒二十七年至三十一年（1901——1905）間，新政主要集中在以下幾方面：
1.政治機構改革。主要是增設新機構，裁撤冗官冗衙。光緒二十七年六月（1901年7月），將總理各國事務衙門改為外務部，班列六部之前；光緒二十九年八月（1903年9月），設商部；十一月（12月），設學部。先後裁撤的冗官冗衙計有：東河河道總督、湖北、雲南、廣東三省巡撫，詹事府、通政司、太常寺、太僕寺、光祿寺、鴻臚寺等衙門，國子監，並裁汰書吏差役。此外還整飭吏治，停「捐納」、「陋規」等等。
2.編練新軍與舉辦警政。編練新軍是新政的重要內容之一。光緒二十七年七月（1901年8月），諭令全國停止武科科舉考試；八月（9月）通令各省設武備學堂，增減將才，裁汰制兵練勇，編練新軍。
即在原有各營中精選若干營，分為常備、續備、巡警等軍，一律操習新式槍炮。各省皆起練新軍，即仿照歐美軍制編練新式陸軍。或就防軍改編，或用新法操練。
為劃一軍制，於光緒二十九年十一月（1903年12月）在京師設立練兵處，作為練兵總匯之所，以奕劻為總理，袁世凱為會辦；各省設立練兵督練公所，主管練兵事務，由督撫、將軍、都統兼任督辦。
開辦警政是新政的一項重要內容，也是有成效的新政項目之一。中國本無警察，有關社會治安、捕盜、民刑、詞訟、公共衛生等均由保甲局管理。保甲歷來為維護封建統治秩序的工具。八國聯軍占領北京、天津期間，在北京由「安民所」設巡捕以維護其殖民統治；在天津由殖民統治機構「都統衙門」設立巡警。
光緒二十八年七月（1902年8月），袁世凱仿照西法創設保定警務局，招募巡警3000名，由趙秉鈞訓練，並設警務學堂培養巡警骨幹以推行警政。隨後，聯軍撤銷都統衙門，交還天津，但要求清朝當局不得在天津及其周圍20里內駐軍。
袁世凱將直隸總督衙門從保定遷到天津後，以「維護治安」為名，把軍隊變為警察進駐天津，先"以新練軍兩營改編巡警，駐金鋼橋迤北，是之謂北段巡警局"；並從保定"派巡警1500名來津駐紮，設總局於東門外濱河地方，是之謂南段巡警局"，並設立天津巡警總局，任趙秉鈞為總辦。
這年冬，設立天津警務學堂，光緒二十九年將保定警務學堂併入，改名為北洋警務學堂。三十一年，袁世凱設立天津四鄉巡警。北洋警察的建立與完備，成為中國警政的開端。
是年七月（8月），設立巡警部，以署兵部左侍郎徐世昌為尚書，趙秉鈞等為侍郎。並諭令各省設立巡警，以北洋為模式辦理警政。次年，罷北京工巡局，改置京師巡警廳。各省相繼舉辦警政，但大都徒有虛名，卻以"巡警捐"的名義大肆勒索。
3.廢科舉，頒行新學制和設立各新式學堂
廢科舉和興學育才是新政的另一重要內容。張之洞、袁世凱是洋務運動後期的首領人物，亦是熱衷於興辦新式教育的地方實權人物，並成為廢科舉、興學堂的倡導者和決策人物。
在他們左右下，清廷於光緒二十七年至三十一年（1901——1905）頒布了一系列改革科舉和興辦學堂的諭令和章程。二十七年五月（1901年6月），張之洞奏請降旨宣諭改革科舉，講求實學。
七月（8月），諭令自明年起，廢除八股程式，鄉試、會試等均試策論，並停止武科。八月（9月），諭令各省所有書院改為學堂，「省城均改設大學堂，各府及直隸州均改設中學堂，各州縣均改設小學堂，並多設蒙養學堂。其教法當以四書五經、綱常大義為主，以歷代史鑑及中外政治藝學為輔"。12月，頒布《學堂選舉鼓勵章程》，規定凡為學堂畢業考試合格者，給予貢生、舉人、進士等出身。
二十七年十二月一日（1902年1月10日），詔命張百熙為京師大學堂管學大臣，切實整頓，預期造就通才，明體達用；並將同文館併入京師大學堂。二十八年七月十二日（1902年8月15日），頒布由張百熙擬訂的《欽定學堂章程》。因是年為舊曆壬寅年，故有《壬寅學制》之稱。嗣因該章程不夠完備而未實行。
二十九年十一月二十六日（1904年1月13日），清政府正式頒布由張之洞、榮慶、張百熙在《壬寅學制》基礎上刪繁就簡和增補而成的《奏定學堂章程》，又稱《重訂學堂章程》、《癸卯學制》（因是年舊曆為癸卯年），並飭令全國推行這一新型的學校教育制度。
此學制共分3段7級，長達29——30年。第一段為初等教育，分為蒙養4年，初等小學5年，高等小學4年，共3級13 年。第二段為中等教育，設中等學堂一級共5年。第三段為高等教育，分為高等學堂或大學預科3年，分科大學3——4年，通儒院5年，共三級，11——12 年。
師範教育分初級與優級兩等，修業年限共8年。實業教育分初級、中級和高等3級，修業年限共15年。此外，譯學館及方言學堂屬於高等教育階段，修業年限5年。
《癸卯學制》還詳細規定了管理體制。新學制的頒行，標誌著中國近代教育體制與教育宗旨的確立，而使教育成為國家的要政之一。