主持建立了当时中国规模最大的官办企业江南机器制造总局，制造出了中国近代史上第一艘大型兵舰“恬吉”号，并采纳容闳建议，创办了不是培养“官才”，而是造就科技人才的中国近代史上第一所技工学校。此后依靠从国外引进的和自己培养的工程科技人才，相继制造出“威靖”、“操江”、“测海”等处于当时世界先进水平的大型兵舰。同时他又上奏要求开采煤铁各矿，试办招募轮船，用于加强整个国家新兴的工业基础，并提出建立外海、内海、里河三支水师的近代化海军。于是，持续达三十多年的中国第一次改革开放的近代化洋务运动，就大张旗鼓地开展起来。
虽然曾国藩去世后，因为当政者坚持投降妥协的对外政策，使曾国藩洋务运动的成果毁于一旦，但是曾国藩点起的改革开放之火并没有熄灭，在他的后人努力下，形成了“中学为体，西学为用”的新儒家体系，自然科学从此不再排斥于儒学之外。正是有了曾国藩这一大胆而艰难的起步，发扬了原始儒学的科学精神，向西方学习先进科学技术，才有了后来的康有为、梁启超发起的旨在学习西方政治制度的“戊戌变法”，也才有了孙中山以革命手段推翻腐朽的清政府，致力实现资本主义民主政治和发展资本主义经济的伟大社会变革。