练兵处是清末新军编练的领导机关，在清末新军编练、促使中国陆军近代化方面有着举足轻重的地位。
1901年9月，清廷下达编练新军的谕令，全国新军编练正式开始。然而，各省除了直隶总督袁世凯、湖广总督张之洞外，其他督抚对朝廷谕旨或敷衍塞责，或应付了事，所编练的新军，或由绿营、防军、练军改头换面，或临时募集以充其数，致使“新军”领导不一，训练不力，装备不齐，五花八门，与清廷改革武备，创立新的国防力量的目的格格不入。于是，清政府于1903年12月4日设立了练兵处，“于京师特设总汇之处，随时考查督练，以期整齐，而重戎政。着派庆亲王奕总理练兵事务，袁世凯近在北洋，着派充会办练兵大臣，并着铁良襄同办理。”
练兵处是督练新军的国家机关，以庆亲王奕为总理，但奕昏庸不知兵，实际主持人为袁世凯。练兵处设军政司、军令司、军学司三个部门，每司设正副使各一人。军政司负责“考查官兵，筹备军需”，下设考功、搜讨、粮饷、医务、法律、器械等科。军令司负责“运筹机宜，筹划防守，赞佐本处出纳号令及用兵机密事务”，下设运筹、向导、测绘、储材等4科。军学司负责“训练各军操法、整饬武备学校、订期选员、呈请分派各处、校阅队伍、考试学堂等事”，下设编译、训练、教育、水师等4科。由此可见，练兵处的职权是非常广泛的，凡新军章制操法、将领奖惩升迁、军官培养、派员留学、枪炮弹药、后勤马匹等无所不包。练兵处既是新军编练的最高领导机关，又是新军编练的督察机关。
练兵处从1903年12月设立到1906年11月合并到陆军部，共存在三年时间。然而这短短的三年，却是新军编练成效最显著、发展最快的时期，突出表现在以下几个方面：
（一）统一了全国新军的营制饷章。为改变新军编练中的混乱状态，练兵处成立伊始，就参照西方营制，结合中国实际，开始制定新军营制饷章的工作。1904年9月12日，练兵处会同兵部，将制订的新军营制饷章上奏清廷批准。该营制饷章是中国陆军近代化的重要军事文献，它将新军训练中的一切，从招募、训练、立军、分军、征调、奖惩到武器、运输、营舍、卫生等条理化、制度化、法律化，是一部庞大的军事法典。从此，各省新军编练即以此为蓝本，新军编练走向统一和正规。
（二）统一了各类陆军学堂章制，拟定了派遣陆军留学办法。练兵处拟定的陆军学堂共分四等，即陆军小学堂、陆军中学堂、陆军兵官学堂、陆军大学堂。陆军小学堂为武备之根本，在京师、各省、八旗各驻防地设立，学制三年，开设课程为语文、历史、地理、数学等一般课程和军事学的初步常识，实习课和体育课在整个教学计划中占有很大比重。陆军小学堂、陆军中学堂、陆军兵官学堂、陆军大学堂四等学校为正课学堂，学制为7—10年。为快速培养军官，以应一时之需，还拟开设速成陆军学堂和速成师范学堂。学制2年。为广开培养军官渠道，练兵处还拟定了《选派陆军学生游学章程》，规范了留学军事学生的派遣。章程规定：选派学生分年派往，以四班为一轮，每年选送一班，每班一百名；陆军留学生一律官费，学生学费“由练兵处筹五成，余五成由各省旗筹备”；学生学成归国，经练兵处考核，成绩优秀者，授予守备、千总等军职。
（三）制定了新军军官制度和军衔制度。新军官制军衔分三等九级。上等军官第一级为都统，秩视提督，阶从一品；第二级为副都统，秩视总兵，阶正二品；第三级为协都统，秩视副将，阶从二品。中等军官第一级为正参领，秩视参将，阶正三品；第二级为副参领，秩视游击，阶从三品；第三级为协参领，秩视都司，阶正四品。下等军官第一级为正军校，秩视守备，阶正五品；第二级为副军校，秩视千总，阶正六品；第三级为协军校，秩视把总，阶正七品。新军官职军衔提高了新军军官的社会地位，使其与对应的文官相等，这是清政府观念的一大变化。
（四）规划了新军发展的长远目标，练就了清末新军的主体。1904年9月12日，练兵处颁发的《新定陆军学堂办法》中首次提出“中国常备兵额，约需三十六镇始足分布。”两年后清廷下旨，限令10年内编练成36镇新军。1907年8月29日，陆军部将成军36镇的规划提前到1912年，并将指标分配到各省区，限年编成。到1906年11月，练兵处合并到陆军部前，已练成新军9镇4混成协，清末新军的主体在这一时期基本练成。
（五）组织了规模巨大的新军河间、彰德会操。1905、1906年，练兵处调动数万名新军先后在直隶河间、河南彰德进行了两次规模巨大的军事演习，即会操。这两次会操展示了清末军事改革新军编练的成就，在中国军事史上是空前的。参加河间会操的为清一色的北洋新军，参战部队为二镇四混成协共45002人。彰德会操是南北新军联合举行军事大演习，袁世凯的北洋新军组成北军，湖北新军和河南新军组成南军，南北两军总兵力为两镇两混成协，33958人。河间、彰德会操是近代化的军事演习，会操的成功说明练兵处的工作取得了一定成效。
