在朝鲜监国12年之久的袁世凯，因..进兵朝鲜此时回国，并在甲午海战中负责前军军务（准备粮草、提供后勤等），凭借在朝鲜带兵经验、李鸿章/翁同龢/李鸿藻等朝廷人脉以及极力推荐自己的练兵之策，遂被朝廷任命为二品浙江温处道，负责“督率创办”天津新建路军，从此袁世凯开始了天津小站练兵。
来到小站，袁世凯接管了胡橘棻所练的10营定武军5000官兵，扩充到7000人，这是初期人马。在这里，袁世凯主要对新军进行了改革：
首先，西式军队编制，共分为8级：军、镇、协、标、营、队、排、棚，分别对应现在军队编制中的军、师、旅、团、营、连、排、班。新军以镇（相当于现在的一个师）为基本建制单位，每镇官兵定额12512人，由步兵、炮兵、骑兵、工兵、辎重等兵种组成；其次，聘请德国教官按照德国军队操练模式训练新军，同时大胆启用天津武备学堂及国内外知名武备学堂学生任教官；再次，配备西方先进武器装备，如大量使用先进火炮、重机枪、毛瑟步枪、手枪等武器。
1911年辛亥革命前，全国各地已建成26镇（师）和18个混成协（旅），新军规模达20万人，其中部分新军在建立中。这些新军以袁世凯北洋六镇和张之洞的湖北新军最为出名，其中袁世凯北洋六镇规模近7万人，占全国1/3，在当时新军中实力最强。
北洋三杰
10余年中，袁世凯在新军内部培植了大量自己的势力，最具代表的如早年结拜兄弟徐世昌，在朝鲜时任袁世凯秘书的唐绍仪，“北洋三杰”之称的冯国璋、段祺瑞、王士珍，后来主持复辟的辩帅张勋，民国北洋政府首领的曹锟，以及段芝贵、陆建章、张锡銮、孟恩远等地方督军/省长。这些人在袁世凯在世和死后，成为北洋政府要员或地方军阀割据势力，个个都是民国时期的风云人物。
袁世凯北洋政府
从天津小站走出的民国人物中，5位民国总统：袁世凯、冯国璋、段祺瑞（四任总理，后期担任临时执政，相当于总统）、徐世昌、曹锟。9位总理：唐绍仪、徐世昌、段祺瑞、王士珍、靳云鹏、萨镇冰等。数十位地方督军/省长：李纯（江西督军）、张勋（安徽督军）、田文烈（河南省长）、姜桂题（热河都统）、陆建章（陕西都督）、段芝贵（督理东三省军务兼奉天巡按使、陆军总长，后被张作霖赶跑）、张锡銮（直隶都督、奉天都督、吉林都督）、王占元（湖北督军兼省长）、田中玉（山东都督兼省长）、杨善德（浙江督军）等。
在中国数万个小镇中，没有哪一个小镇像天津小站一样，走出了中国近代史上那么多的显赫人物，在民国初年的军阀混乱年代，他们是社会的中流砥柱，时刻影响着整个中国的格局和历史进程，因此小站是名副其实的‘近代中国第一镇’。
