善慶、醇親王、李鴻章
李鴻章1870年（同治九年）以湖廣總督調任直隸總督，1882年（光緒八年）離任，任期十一年零六個月；1883年回任署理，1895年（光緒二十一年）召回京，任期十一年零七個月；1900年（光緒二十六年）以兩廣總督調補直隸總督，光緒二十七年九月去世，任期一年零二個月。當時直隸總督兼任北洋通商大臣，每年立春，李鴻章從保定到天津辦公，冬季封港後再回保定，他在天津任職二十多年，留下了許多印記。
第一年擔任直隸總督，李鴻章最重視的是大沽海防。他派羅榮光率官兵修葺炮臺，把蘇局舊存炸炮和江寧炮局製成彈炮陸續運到天津，並添購西洋新式巨炮。1871年（同治十年）增添炮位，增添外洋二百磅炸彈來福鋼炮二尊，六十八磅炸彈開花鐵長炮二尊，六十八磅炸彈開花鐵炮二尊，連同原有的，共九十九尊大炮，其中三千斤以上的大炮六十四尊。同時制定營制章程，增兵佈防，大小炮臺每半月演習一次，各營每五天打靶一次。大沽炮臺經李鴻章整頓，才算具備規模。
大沽口炮臺
從大沽炮臺到天津城，是一片荒野，無遮無攔，一旦炮臺失守，天津全境無險可守。當時天津城東南八十里海河右岸葛沽蘆家咀，還有一座規模較小的城池，俗稱新城，原先是土坯圍子，南北長226丈，東西長260丈，城內駐紮水師營，設都統衙署。1874年（同治十三年），李鴻章奏請批准，將新城的土坯圍子改用磚建，城高二丈七尺，城內和城牆增設炮臺，與大沽口炮臺遙相呼應，構成了天津的第二道防線。
第二次鴉片戰爭後，李鴻章裝備北洋水師，為了培育艦隊駕駛和管輪的技術人員，於1880年（光緒六年）奏設天津北洋水師學堂，校址在機器東局旁（今東局子附近）。這所學堂有課室一百多間，另有藏書室、觀星臺。學堂學制五年，考生限於市內十六七歲男子，資質聰穎，能作論文，考取後須由士紳保結方准入學。學駕駛的學生每週有兩天學漢文，其餘時間都是讀外文，每天傍晚訓練外國水師操法。甲午一戰，北洋艦隊在威海衛全軍覆沒，學堂隨後也結束了。
1888年（光緒十四年），李鴻章在北洋水師系統內設立天津總醫院，內分西醫學堂、施醫院、儲藥局三部分，任用外籍教習為醫官。西醫學堂不僅是天津，也是我國官辦醫學專門學校的開始。
北洋水師
李鴻章在天津還開展了一系列城市建設，比如修路、架橋。李鴻章的直隸總督行署就在今天大衚衕南口旁（後來是東風影院，已拆除），最初是餉道衙門，後改為巡按長蘆鹽課察院公署（巡鹽御史署），又改為三口通商大臣公署。
天津市區有南運河、北運河、白河（海河）、金鐘河、子牙河等五條河，過去只有木橋、石橋，每到夏秋洪汛季節，橋常被沖壞，而且橋身較低，來往貨船也不方便通行。1882年（光緒八年），李鴻章為了出入方便，找英國技師在南運河上架設附有開閉機器的新鐵橋。這是天津最早的鐵橋。到1904年（光緒三十年），又花費白銀十二萬五千兩，改建新鐵橋，命名為“金華橋”。
北洋機器局
李鴻章來天津之前，天津城內外街道逼窄，沿河泊岸傾圮，除北、南、東三門內及北、東二門外各有一條石板路，其餘全是土路，路面狹窄，坑窪不平，大街上終日一片泥濘，下大雨後無法通行。而當時天津已有租界，洋人在租界修築的道路，遠遠強於城內外的這些路。
1882年，津海關道周馥呈請李鴻章批准，設立工程局，在新關抽收華商碼頭捐，用以修築道路。第一條道路從直隸總督行署旁的浮橋起，一直到紫竹林英法租界（今金鋼橋到解放北路的沿河路）。隨後又陸續修整了城內的街道和城外單街、估衣街、竹竿巷、針市街等處道路。
這些道路依照了洋人的辦法：先將舊泥鋤松，中間鋪墊磚石，厚約尺餘，以鐵錘擊碎，上加一層土沙，幾十個人一起動手用千斤鐵軸壓實路面，中間高兩側低，形同龜背，兩側用石頭砌成水渠，以便洩水。
李鴻章家族
道路修好之後，工程局制訂管理辦法，派千總督率，城外官道每百丈為一段，由兩名兵役分班晝夜看守，不準偷閒坐臥、擅離職守，以保證道路暢通，不讓行人車馬阻塞交通，嚴禁商賈攤販佔用道路，嚴禁行人騾馬隨地便溺，這就是天津最早的交警。另設掃夫二名隨時灑掃，配一輛灑水馬車，車上架方櫃，儲水數十擔，櫃後置一根鑿孔鐵管，抽動機關，鞭馬疾馳，灑水如雨，塵土沙灰頓消。
李鴻章在天津還辦了一家慈善機構。1879年（光緒四年），津、河二道（天津、河間兩地）因連年乾旱顆粒無收，大批災民逃荒到天津。李鴻章上奏，斂捐募款在天津南斜街設救濟場所“廣仁堂”。後因地方窄小，又在西城外（今西南角）重新修建。為墊高廣仁堂地基，在西廣開一帶挖取土方，形成了一丈多深的蓄水池大坑。（文：何玉新）
李鴻章
