北洋新军原名定武军，正式名称叫做新建陆军，由袁世凯全权督办。新军的决策层都是他的卵翼，即他的亲戚、北洋武备学堂以及淮军旧部组成。

最初的一批心腹左右是：参谋营务处总办徐世昌，学堂监督江朝宗，督操营务处总办冯国璋，督操营务处提调段芝贵，各营统带姜桂题、吴长纯、雷震春、吴凤岭、张怀芝、张勋，炮兵营统带兼炮兵学堂监督段祺瑞，工程营统带兼讲武堂总教习王士珍……

当时部队的大致情形是，辛亥前几年，清廷改革兵制，将兵部、练兵处、太仆寺等合为陆军部。新建陆军营制在北洋常备军营制的基础上略加变化而来，每镇计步马炮工辎二十营，与日本师团的组织相似。第一批即以北洋、京旗两支常备军改编为北洋六镇。到1907年陆军部拟订了全国编练三十六镇的计划，至清亡前夕，共计成立十四个镇、十六个混成协、一支禁卫军，以及几个独立标、营。军队正式划分为陆军和海军。新军设步、马、炮、工、辎重等兵种，按镇、协、标、营、队、排、棚的序列编制，从西方购置装备，并仿制火器，演练西式操典和战术。

当时北洋六镇，其中湖北驻有一镇一协（旅），番号为第八镇及第二十一混成协。其余如江苏为第九镇及第七镇、第十二镇，各仅编成一个混成协，奉天为二十镇及第二混成协，等等。就编制而言，每镇有步队两协，马、炮队各一标，工程、辎重各一营。步队每协两标，每标三营，每营前后左右四队，每队三排，每排三棚，每棚十四人，马炮标则每营三队。规定每省先设一陆军小学，每校每期学生约八十至一百人，三年毕业。湖北陆军小学，张之洞不按规定，独行其是，径由军队中选送优秀士兵至陆军小学肄业，内分仁、义、礼、智、信五班，一般读书人均无出路，反之陆军小学除由公家供给一切外，且按月另发银钱，故能献身军伍，亦为谋取出路之大好机会。入伍者又多清寒优秀之子弟，张之洞复从中选拔，使之入陆小肄业，亦无非为培植人才起见，日后此辈遂成新军下级干部，且多参与辛亥武昌革命，这却是张之洞始料所不及的。

辛亥前两年，革命的爆发已有山雨欲来之势，各地都在密谋起事。武汉革命党人多头渗透，新军意识开始裂变。武昌起义前，武汉驻军主要有新军第八镇，新军第二十一混成协，另有巡防营、水师营等旧军。在新军中，绝大多数营队有革命党活动，至辛亥年起义前夕，近两万人的湖北新军中，参加革命组织的将近三分之一，并有许多革命的同情者。是年7月，湖广总督瑞澂奉命将第八镇部分军队调往四川、湖北、湖南等地，武汉地区兵力空虚，发动起义极为有利。