「水師」一詞最早是對掌管水上武裝的稱謂，清代水師主要隸屬國家經制軍隊系統，分為內河和外洋。在福州船政成立的第二年，船政大臣沈葆楨整理水師，設立了名為船政水師營的部隊。面對中國海疆防禦布局等問題，當時的直隸總督曾國藩和江蘇巡撫丁日昌憂心忡忡，找沈葆楨共同商定。曾國藩奏請朝廷，建議以江南製造局和船政造的蒸汽軍艦為基礎，在兩處分別組建艦艇部隊。對此清廷表示同意，並任命李成謀兼任船政的輪船統領，吳大廷任江南製造局輪船統領。在機構性質上，船政的輪船部隊和江南輪船部隊均屬於地方組建部隊，不具備國家經制編制，因此與福建水師有着本質區別。

船政水師作為一支新興部隊，明法度，立章程是最為重要的。當時沈葆楨正直奔喪歸家，船政事務只好由夏獻綸負責，因而設立章程的重任也落在他身上，而從現存的《輪船出洋訓練章程》、《輪船營規》兩部規章制度上，可看出夏獻綸及「萬年清」管帶貝錦泉的心血和付出。這兩部章程涉及艦船和官職人員、全國水師部署、船政水師制度等方面。這標誌着船政管轄下的名為「輪船」的蒸汽軍艦部隊成立。船政水師其性質不屬於經制國家武裝，故沒有實缺的軍官編制名額，由船政衙門直接領導，首長為輪船統領，統率全軍。為了不使權力集中，統領之下設分統管理多艘駐外軍艦。船政水師設營務處負責參謀及後勤，統領、分統、營務處之下，各軍艦均設有不同崗位。艦長稱管駕官，其下分大副，分管航海和槍炮的二副和三副，管理艦上雜務的隊長，管理輪機的正、副、三管輪。除了這些管理層，艦上的士官也分正副水手頭目，正副炮手、舵工、管油、水汽表及號令手，兵員包括上等、二等、三等水手、洋槍隊及升火。除了這些，隨艦服務的還有木匠和醫生等。全艦人員整體分為航海、輪機、槍炮三部分，每10人一棚進行編列，類似現代軍隊中班的規模。

艦上軍規嚴格，紀律嚴明，具體有兩點：其一不准在軍艦內吸鴉片、賭博、酗酒，其二不准用軍艦夾帶私物。為嚴格執法，管駕官選拔若干士兵持武器晝夜輪流巡查。船政水師軍艦的公費借鑑西方的報銷制，後沈葆楨為節約經費，改為包乾制，即按軍艦規模定額發放，艦長自負盈虧。其中250馬力軍艦公費每月400兩，150馬力每月300兩，80馬力每月240兩。訓練方面，以各軍艦而言，每次出海回港休整三天後，開始操練集訓三天後再出海操練。關於槍炮訓練，船政更是十分重視，每月前往外海，以荒島進行實彈射擊。為了使駐外軍艦相互熟悉，船政水師設有會哨制度，不定期調集各地船政水師編隊合操。每年春季會操，冬季則由船政大臣、福州將軍、閩浙總督分批閱操，獎懲技藝。

實際上在左宗棠創設船政的時候就有全國水師部署的規劃，準備將造成的蒸汽軍艦分布到全國沿海各省。然而，清政府始終將船政視為地方部隊，未加重視。直到1870年，閩浙總督英桂的奏摺卻讓清廷重新思考船政的政治地位。這份奏摺是關於申請將船政「湄雲」號炮艇借調溫州一帶長期駐防巡邏，也許是之前船政「萬年清」、「華福寶」號前往浙江剿匪，效果顯著，所以英桂才提出申請。清廷批准，「湄雲」號在1871年春天由吳世忠管帶開抵浙江，首開船政水師駐防他省的先河。此後，總理衙門建議各省調撥船政軍艦的薪餉經費，從各省每年解交中央的洋藥釐金中提取。明確經費問題後，兩廣總督瑞麟和廣東水師提督崔國彥申領「伏波」號駐粵，並承諾承擔其駐粵期間官兵的薪餉費用。而在北洋沿海省份直隸、山東、奉天調撥船政軍艦時卻遭遇政治上的阻力，但山東巡撫丁寶楨堅決支持船政軍艦駐防，在與直隸總督李鴻章幾經交涉後，船政派「飛雲」號成功進駐山東煙台，此事為北洋省份調撥船政軍艦打開了缺口。1872年，船政軍艦「湄雲」號駐防牛莊，「鎮海」號駐防天津。自此，中國沿海除上海外，全國均有船政水師駐泊，這意味着中國的海防已經進入了蒸汽軍艦時代。由此可知，船政水師也已經超越江南輪船水師，真正成為中國海防和近代中國海軍的脊樑。