袁世凱靠出賣維新派、竊取辛亥革命成果，最後以複辟帝製而告終，一生政治上反動。但他在清末卓有成效地進行了軍事改革，在理論和實踐上均有建樹。他的軍事論述保存在《新建陸軍兵略錄存》《訓練操法詳晰圖說》《養壽園奏議》等著述中，《容庵弟子記》等書中也保存了他的不少論述。
袁世凱在清末編練新軍，提出了“權時度勢，掃除更張，參用西法，認真訓練”的基本宗旨。編練之前，詳定《新建陸軍營製》和《新建陸軍餉章》，取得清廷的信任，獲得接練之權。編練過程中，他定“斬律十八條”，以嚴法治軍，保證了軍隊的基本素質。小站練兵成功，其軍隊被當時人稱為“整肅精壯”。爾後，他又組織編撰《訓練操法詳晰圖說》，充分展示其治軍思想。他要求將官植品節、矢忠誠、愛民、自愛、有謀、有勇。對下層軍官，要求與士卒朝夕共處，在隨時教誨士卒的同時，奮身率先，作出榜樣。對士兵，提出了勵忠義、敬官長、勤操練、奮果敢等10點要求。在具體的訓練步驟和程序、方法上，普遍參用西法。
在創建北洋常備軍的過程中，他參考西方軍事製度總結曾國藩組織湘軍以業的經驗，提出了更為係統的募兵練兵方略。關於募兵，他以“兵必合格，人必土著”為原則，組織製訂《募練新軍章程》和《募兵格式》，使募兵製度化。他還提出了設立常備兵、續備兵、後備兵的思想，這個思想被清廷寫入普練新軍的《新訂營製餉章》中。關於練兵，他主張先練將弁頭目，再令管帶新兵。他認為，練兵之道“最忌分歧”為求整齊劃一，讓北方各省將棄頭目到北洋常備軍學習操練，南方各省將弁頭目到湖北學習操練。操練中，定期派大員校閱，揀其優劣，嚴加甄別。軍隊練成後，廢棄以前各立軍號的傳統，按順序“由第一以至於十百”
編軍定號，以做到“通國一貫，脈絡相連”。建成之軍，應設立電報房，以便號令指揮。這些做法，一方麵使新軍的普練趨於整齊，一方麵又使北洋勢力有力地滲透到各省各鎮，說明袁世凱練軍思想中包藏著深遠的韜略成分。
袁世凱還注重興辦軍事學堂。他奏請朝廷通飭各省廣設武備學堂，還提出在全國設軍事小學堂、中學堂和大學堂。隨著北洋常備軍的不斷擴充，他主持設立了北洋將棄學堂、北洋軍官學堂、武備速成學堂、北洋陸軍講武堂、憲兵學堂、北洋陸軍速成學堂等，還辦起師範、軍醫、馬醫、軍械、經理等軍事專私學堂。在當時，北洋軍學堂最多，影響最大。
袁世凱關於軍事改革的思想和實踐，對近現代軍隊建設有一定影響。