在平壤与日军的交战中，王士珍作战勇猛，他独自率领炮队坚守鏖战，对日军造成了较大的杀伤。最终，王士珍一部顺利突围，成功退回了国内。
甲午海战失利后，举国上下一片愤慨。清政府知耻而后勇，开始在天津小站编练新军。李鸿章、荣禄等人联名保举袁世凯，让他来负责训练新式陆军。
王士珍被推荐到练兵小站，深得袁世凯赏识。在训练中，王士珍采取西式绝对服从的练兵法则，优先培养军人的素质。在王士珍的培养下，新兵整体素质与战斗力直线上升。
在此期间，清政府进行了多次阅兵活动。1899年，袁世凯邀请德国驻胶州总督到济南阅操。在检阅完毕后，这名德国总督高兴地点名赞扬了主操的王士珍、段祺瑞、冯国璋三人。"北洋三杰"名号也开始声名鹊起。
1906年，清政府在河南彰德进行军事演习。王士珍以军司令正使身份，全权负责会操。彰德演习受到了外国列强的极大关注，英、美、日、俄、法等国均派人前来观阅。阅兵开始，中国军队条理严谨、军容盛壮，外宾无不赞叹。
