1870年(同治九年)，根據洪榕的建議，兩江總督曾國藩與直隸總督李鴻章聯名上書，派遣學童赴美留學。經過短期準備，從1872年到1875年(光緒元年)，每年送30個學童(年齡定義為12年到16年，部分年份只有10年)，四年送120個學童。計劃在15學習，小學中學到大學，“學習軍政、船政、步算、制造”。到1881，在保守官僚的打擊下，清政府決定廢除留美，並下令所有留美學生撤出。除去因病去世和“長假未歸”的學生，94名學生回到美國留學，其中只有詹天佑等兩人完成學業並獲得學士學位。
洋務派在派留學生留美後不久，又派留學生去歐洲。1873年，福建船政部長沈葆楨批示，派船政學堂的學生到英國、法國學習造船、駕駛。1877、1881、1886、1897四次送英國留學34人、法國留學49人(含9名藝術家)、德國留學2人，85人。這些留學生回國後，成為我國船舶工業和海軍建設的重要骨幹。著名的人物有嚴復、劉、林泰增、撒鎮冰、、劉冠雄等。
此外，19世紀末，清政府還派出了少量“使館留學生”。1890總理外辦授權駐英、法、俄、德、美五國大使每屆2名留學生，***10。1895年批準向英國、法國、俄羅斯、德國派遣4名留學人員，人數16，留學費用也由使館撥付。
甲午戰敗震驚全國，人們開始關註日本。改革運動以日本為榜樣。日本政府邀請中國派遣學生留日，以緩和對立情緒。張之洞和楊深秀都主張派遣學生去日本留學，理由是距離短、費用低、容易學習。1896年，駐日公使耿出於使館工作的需要，招募了戚繼翠、唐寶岱等13人赴日留學，在日本開了個好頭。到1900，日本留學總人數達到143。
經過義和團運動和八國聯軍的入侵，清朝的統治幾乎被推翻。為了維持垂死的統治，清政府開始推行以訓練新軍、改官制、興學為中心的“新政”。派遣留學生赴日被視為新政培養人才的捷徑。從1901開始，清政府大力提倡青年學生出國留學，並承諾在他們留學歸來時獎勵他們功名和官職。1905年，清廷宣布廢除科舉制度，留學成為知識分子的壹條出路。日本政府也試圖通過留學來培養在中國的影響力，給它帶來了壹些外匯。日本中下層民眾希望與中國友好相處，加強文化交流，也主張吸引日本學生前往。在兩國朝野的鼓勵下，壹段時間赴日留學人數激增。據統計，1901的日本留學人數為274人，夏季1902，1754，冬季1905，2560，65438。
1877年，中國第壹批赴歐洲留學日本的海軍學員，既有官派，也有自費，自費占了很大比例，1903年占了壹半，後來比例更大。因為產品多種多樣，有的上小學，有的到日本後直接上大學，大部分讀中專生和大學速成班。學習期限從三個月、半年、壹年、幾年到七八年不等。文學院的分支機構中，專門為日本留學生開設的法政大學速成班、真武學校、成成學校、文同學院、經緯學校、清華學校、預備學校等，中國留學生最為集中。清留學生會第五次報告顯示，在2406名留日學生中，上述八校占1.885。與過去留學歐美，偏重理工科相反，文科生占絕大多數。1903駐華大使楊樹鄒說:“各個學校的日本留學生有1300多人，中學的文科生有1100多人。”法律、政治、軍事在日本留學尤其受歡迎。1904年，僅法政大學速成班就有295名中國留學生。
渴望探索西方社會政治理論的留日學生，由於個人生活經歷、社會關系、思想認識等方面的差異，形成了各種各樣的思想流派，或贊成君主立憲，或服從民主和諧。他們組織了各種學術團體(如勵誌社、編譯社)、地方團體(如各省同鄉會)、愛國團體(如廣東獨立會、俄國誌願軍)、政治團體(如基督教青年會、軍國民教育會)，出版了幾十種不同目的的雜誌，介紹西方學術文化，宣傳君主立憲制或反清革命，發起了排法、排俄、反對日本禁止中國留學生的規定。孫中山領導的中國同盟會於1905年在東京成立，90%以上的參與者是留日學生。他們的革命號召在國內得到了熱烈的響應。他們回國後，極大地推動了民主革命運動的發展，在整個辛亥革命的歷史進程中發揮了非常重要的作用。湧現出黃興、宋、鄒容、陳天華、秋瑾、陶、林覺民、方聖東、胡、、焦大豐、陳、、廖、魯迅、陳獨秀等壹大批著名的革命家、政治家。
自1906年以來，清政府對廣大留日學生的革命化產生了極大的恐懼，並針對大量低學術水平的留日學生，采取了許多限制留日的措施，如停止派遣速成班，恢復中央政府派遣官學生的權利，申請留學必須具有高中學歷並通曉外語， 而地方官員必須“出具印章”，報中央備案，保證不加入革命黨，服從部裏指定。 同時，由於反對日本禁止留日學生並參加革命，在華留學生陸續回國，日本政府對接受日本留學生越來越冷漠，導致留日人數在1907之後逐年減少，約為10000人，三年後減少到2000多人。
日本留學轉入低潮後，歐美留學再度興起。壹方面，清政府從多方面限制赴日留學，但給予赴歐美留學各種便利。另壹方面，歐美國家，尤其是美國，吸引了很多人。特別是1908年，美國國會通過決議，從中國退回部分庚子賠款，用於派遣留學生赴美，使得赴美留學日益火熱。1905年美國留學只有二三十人，1910年增加到600多人。同期，赴歐洲留學的學生數量也有所增加。歐美學生主要學理工科，具體規定“十分之八學農、工、商、礦，十分之二學法政、財務管理、師範”。此外，新疆與俄羅斯接壤，除了送滿族、蒙古族學生留俄外，還送壹小部分孩子學習俄語和文字。