盛宣怀出生在江苏常州，幼时随父母迁居，长大后随李鸿章一起到天津工作。初到天津时，他先任河间兵备道，后来因公务需要辗转到广东担任招商局督办，又到山东任登莱青兵备道。十多年后，他于光绪十八年（1892）回到天津，任天津海关道。盛宣怀是李鸿章洋务运动中的重要合作者，办事机敏稳练、思路周密，凭着精明才干积累了巨额财富，先后主持了津浦铁路局、汉冶萍公司和中国通商银行等机构。
甲午战争失利后，光绪皇帝下诏要求各地想办法创办新式学堂。盛宣怀找到在天津开办中西书院的美国人丁家立，两人合来拟奏，请直隶总督兼北洋大臣王文韶转呈天子。经光绪皇帝御笔批示，同意在天津创建北洋大学堂。
北洋大学堂在光绪二十一年（1895）秋天成立，被认为是中国人自己创办的第一所现代意义上的大学。盛宣怀担任督办，丁家立任总教习，校址选在大营门外梁家园博文书院。学校请来外籍教师授课，参照哈佛、耶鲁两所美国名校的办学模式，设立工程、矿冶、机械、法律四科。第一年就从京、津、沪、港等地招收了三十名学生。期间一段时间，盛宣怀离开天津赴上海，丁家立接管北洋大学堂的日常事务。
北洋大学堂的第一批毕业生在光绪二十六年（1900）初次走出校园。直隶总督裕禄为其中一名叫王宠惠的学生颁发“钦字第壹号考凭”，这也成为中国历史上第一张大学文凭。王宠惠祖籍广东东莞，出生在香港，少年时期学习英文与传统经典，进入北洋大学堂法律科，系统学习英文、几何、化学、天文、国富论、法学通论、罗马法、英国合同法、英国罪犯法、万国公法、商务法等课程。毕业后他先到上海南洋公学任教，随后赴美国留学，先后在加利福尼亚大学、耶鲁大学深造，获得民法学博士学位。辛亥革命后回国，曾任司法总长、大理院院长，后来又当选为国际仲裁法庭裁判员，担任海牙国际法庭法官。
生于浙江宁波奉化的王正廷，在北洋大学堂成立的第二年进入校内学习，但因八国联军入侵未能顺利毕业，后来赴牛津大学深造。逐步走上外交与政界高位，曾在北洋政府担任外交要职，甚至一度担任过外交部长与代理总理等职务。他酷爱体育，与张伯苓、张学良等人一起推动刘长春参加第十届洛杉矶奥运会。此人也是国际奥委会的第一位中国委员。
八国联军侵占天津时，北洋大学堂曾被美军占用，后来又改作德国兵营。战事平息后，丁家立赴德国办理交涉，得到五万两白银的赔款。他还在北运河畔西沽武库遗址重建北洋大学堂，三年后重新开学，学校还增设了铁路科、师范科、法文班、俄文班等课程。
辛亥革命后，1913年这所学校更名为国立北洋大学。1916年，徐志摩来到北洋大学堂，入读法学院预科，课余时常与在德租界居住的表弟蒋迈伦、蒋复璁一起游览校园。次年夏天，他转入北京大学法科。到了20世纪30年代，北运河畔西沽的北洋大学堂已建成两幢大楼、一座团城，后来改制为北洋工学院，成为北方重要的工科高等学府。