第二次鸦片战争期间，两次大战中间隔了14年，清军武器有了一些改进，但英法军队武器却发生了天翻地覆的提升，所以尽管清军在战斗力和战绩方面也有一定表现，但依然无法改变整体落败的结局。
大沽之战态势图
清廷从第一次鸦片战争结束后的1843年底，开始小规模仿制英国火枪和火炮，但由于缺乏系统性规划，也没有工业基础和技术人才，效果有限。
战后清军开始通过两广外贸渠道从英国、德国、葡萄牙、荷兰等购置军火，但基本是上一代的前膛装轻型或者中型野战炮，重炮和机帆船战列舰技术根本得不到。
被摧毁的大沽炮台
第二次鸦片战争期间，清军武器有了一些改进，在战斗力和战绩方面也有一定表现，
清廷开始小规模仿制英国火枪和火炮，主要是燧发枪，但由于缺乏工业基础和技术人才，效果有限，仅有京营少量驻防八旗得到了不超过1000支仿制燧发步枪，同时清军还发明了一种独有的大型燧发枪抬枪，有少量装备了大沽守军取得一定战果。
清军特色燧发大型抬枪
在火药方面，林则徐、魏源等提出“精炼硝硫”“按比例造粒”，模仿英军将火药制成颗粒状（减少扬尘、提升燃烧稳定性）；但直到第二次鸦片战争结束5年以后，1865年，江南制造总局才设立“火药厂”，采用西方“硝石水提法”（去除杂质）、“机械造粒法”（按粒径分等，如细粒用于步枪、粗粒用于火炮）；取代传统黑火药，提高了火器的稳定性和威力。
大沽炮台
总体提升不明显。虽然部分军队装备有所改善，但清军在整体上仍存在诸多问题。军队训练方式陈旧，士兵对新武器操作不熟练，且各地军队装备参差不齐，武器制式不统一，后勤补给混乱，难以发挥出武器的最大效能。同时，清军在战术思想上也较为落后，未能充分适应近代战争的要求。
不过这有限的装备改善，让清军在第二次鸦片战争中取得了战果，在大沽口保卫战中，清军进行了顽强抵抗，清军由直隶提督史荣椿等指挥，士兵经过一定训练，操控火炮技术有所提升。
大沽炮台被占领后全貌
大沽口南北两岸各新建炮台3座，周围坚筑堤墙，实际是夯土防炮墙，堤外开挖壕沟、竖立木桩。海口设置三道拦河铁链，配置铁戗，安设木栅，连成巨筏，并加以伪装。在北塘地区整修炮台，火炮增至24门，营城也设兵防守。天津以东双港附近新建炮台13座，加强纵深防御。
在火炮配置上也比虎门镇江的炮台有了明显增强，有12000斤大钢炮、万斤大钢炮、5000斤钢炮和西洋铁炮等。
大沽炮台遗址
其中南北两岸6座炮台共安火炮60门，其中大钢炮和西洋铁炮等有36门。双港新建炮台13座，安设1200斤以下大小钢铁炮各81门。
被摧毁的大沽炮台清军野战炮
这些火炮在当时国内属于较为精良的，从大沽炮台的修建标准，武器配置。都达到了近代火器阵地的标准，达到了西方17世纪火炮防御阵地水平，夯土砖石结构，整体低矮，设置有移动射击位。从古战场看几乎无懈可击。但与英法联军的阿姆斯特朗后膛速射炮威力相比，仍就是一句话不堪二击。1859年，英法联军进攻大沽口，清军击沉、击伤敌舰多艘，毙伤敌军数百人，取得了一定的胜利，这是清军在第二次鸦片战争中唯一一次作战成果。第二次进攻大沽炮台就成了一片废墟，总指挥乐善战死，清军精锐海岸炮兵阵亡超过800人以上，英法联军上岸，屠了曾格林沁满蒙骑兵队。清朝再无精锐可以抵挡，一路让英法联军进了北京。
清军在这次战争中总体提升不明显。虽然部分军队装备有所改善，但清军在整体上仍存在诸多问题。军队训练方式陈旧，士兵对新武器操作不熟练，且各地军队装备参差不齐，武器制式不统一，后勤补给混乱，难以发挥出武器的最大效能。同时，清军在战术思想上也较为落后，未能充分适应近代战争的要求。
但由于各种原因，这些武器改进未能从根本上改变清军在战争中的劣势地位，中国在第二次鸦片战争中最终还是以失败告终，被迫签订了一系列不平等条约。