袁世凯靠出卖维新派、窃取辛亥革命成果，最后以复辟帝制而告终，一生政治上反动。但他在清末卓有成效地进行了军事改革，在理论和实践上均有建树。他的军事论述保存在《新建陆军兵略录存》《训练操法详晰图说》《养寿园奏议》等着述中，《容庵弟子记》等书中也保存了他的不少论述。
袁世凯在清末编练新军，提出了“权时度势，扫除更张，参用西法，认真训练”的基本宗旨。编练之前，详定《新建陆军营制》和《新建陆军饷章》，取得清廷的信任，获得接练之权。编练过程中，他定“斩律十八条”，以严法治军，保证了军队的基本素质。小站练兵成功，其军队被当时人称为“整肃精壮”。尔后，他又组织编撰《训练操法详晰图说》，充分展示其治军思想。他要求将官植品节、矢忠诚、爱民、自爱、有谋、有勇。对下层军官，要求与士卒朝夕共处，在随时教诲士卒的同时，奋身率先，作出榜样。对士兵，提出了励忠义、敬官长、勤操练、奋果敢等10点要求。在具体的训练步骤和程序、方法上，普遍参用西法。
在创建北洋常备军的过程中，他参考西方军事制度总结曾国藩组织湘军以业的经验，提出了更为系统的募兵练兵方略。关于募兵，他以“兵必合格，人必土着”为原则，组织制订《募练新军章程》和《募兵格式》，使募兵制度化。他还提出了设立常备兵、续备兵、后备兵的思想，这个思想被清廷写入普练新军的《新订营制饷章》中。关于练兵，他主张先练将弁头目，再令管带新兵。他认为，练兵之道“最忌分歧”为求整齐划一，让北方各省将弃头目到北洋常备军学习操练，南方各省将弁头目到湖北学习操练。操练中，定期派大员校阅，拣其优劣，严加甄别。军队练成后，废弃以前各立军号的传统，按顺序“由第一以至于十百”
编军定号，以做到“通国一贯，脉络相连”。建成之军，应设立电报房，以便号令指挥。这些做法，一方面使新军的普练趋于整齐，一方面又使北洋势力有力地渗透到各省各镇，说明袁世凯练军思想中包藏着深远的韬略成分。
袁世凯还注重兴办军事学堂。他奏请朝廷通饬各省广设武备学堂，还提出在全国设军事小学堂、中学堂和大学堂。随着北洋常备军的不断扩充，他主持设立了北洋将弃学堂、北洋军官学堂、武备速成学堂、北洋陆军讲武堂、宪兵学堂、北洋陆军速成学堂等，还办起师范、军医、马医、军械、经理等军事专私学堂。在当时，北洋军学堂最多，影响最大。
袁世凯关于军事改革的思想和实践，对近现代军队建设有一定影响。