歷史背景
1883年6月20日，法使脫利古在與直隸總督兼北洋通商大臣李鴻章會談中，對清政府進行戰爭恫嚇。清廷下令沿海防務實力籌辦，浙江的籌防工作隨之積極開展。
浙江的海岸線很長，防禦的重點是鎮海、寧波。如何在鎮海地區布防，應採取什麼防禦方針?當時有三種意見：第一種主張多募兵，分兵把守，力求穩妥。認為“寧波、鎮海空虛可慮”，“敵人循海登岸之路廣……南岸如象山、奉化，北岸如由慈谿以達餘姚，路路可通……”；定海“非有重兵不能拒守。”如欲在在周密，百不一疏，非兵力從厚，未易語此。”“而戰守攸關，又不得不力求穩固也。”（《史料》第57、62頁）第二種意見認為“敵人長在水戰，不若精練陸師，擇險設伏，聯絡團堡，引彼深入，方與力戰。”主張“避水戰，先防其炮之利；誘其陸來，而故示以兵之單，敵若登岸……聚而殲旃。”在具體措施上，主張把招寶山和小港口炮台精炮拆遷到遠離海岸的隱蔽處。劉秉璋不同意前兩種主張，他認為“軍事貴扼其要，若枝枝節節，實有防不勝防之勢”，“敝意必須留策應之師，正為敵由何處登岸，我可以行隊截剿也。”薛福成則明確地提出：“敵船不入口，勝添十營精勇”，“大抵中國既無得力水師，則防務唯以炮台與堵口及陸營三者相輔並行”，“戰守之把握，陸營當得四成，炮台當得四成，堵口當得二成。”他的意見得到劉秉璋的肯定。
海岸防衛
鎮海樓1884年2月5日到17日，劉秉璋巡視乍浦、定海、鎮海等地。在鎮海兩次到小港、青峙嶺實地勘察，就兵力部署、修築防禦工事問題，與歐陽利見等面商後，分別作了布置。決定了以鎮海地區為重點的、有兩翼和縱深配置，由炮台、陸營、水中障礙組成的完整而有效的防禦體系的總體布局。水中障礙體系，由6隻武裝巡邏小船，6排48枚水雷，3重三槓流網，3000餘支樁木橫22叢、直立10叢和41隻裝滿石塊的大船排沉樁縫內，最後是南洋水師的南琛、南瑞、開濟3艘巡洋艦和超武、元凱等兵輪，組成5道障礙構建的水上堡壘。
陸上陣地，以甬江為界，分成南北兩個體系。前沿主防禦工事為海岸炮台，計有威遠、靖遠、鎮遠、定遠、安遠、南北攔江和自然、天然9座，土炮台10餘座，各種大小炮70餘尊，其中最大的一尊為德國博洪廠造的後膛螺絲(即來福線)鋼炮，口徑21公分，彈重240磅“彈路及八里，可以洞穿鐵甲。”其次，有長達四五十里的堤卡、圍牆、長城、防炮長堤以及堡壘、隧道、塹壕和由中國人自己改進的乾電引爆的地雷籌組成的步兵防禦陣地。從前沿一線，有層次地布置，南翼到布陣嶺、育王嶺、鄞縣的橫溪、牆下潭；北翼到灣塘、貴駟、澥浦；縱深到清水浦、梅墟和寧波。形成有前沿、有兩翼、有縱深的陣地體系。
兵力配置
關於兵力配置，南岸有歐陽利見直接指揮的湘軍4個營和2個旗，共2500人；北岸由記名提督楊岐珍統領的淮軍6個營2500人駐守；由記名總兵錢玉興統領的小隊營、衢處練軍及淮勇8個營2500人，分扼寧波至梅墟、育王嶺、牆下潭等隘，作為策應之師；成邦乾、貝錦泉統率的8個營防定海，作牽制之師。兵力的配置主要集中在以招寶山和金雞山為中心的甬江口岸一帶的前沿陣地，在縱深和定海也相對地集中了一定數量的策應和牽制之師。前沿陣地的兵力配置，也有幾個層次，各炮台背後都部署了步兵，以防止敵人登入後從背後襲擊炮台；除防守力量外，還配置包抄突擊力量和預備梯隊。這樣就形成有重有輕；有縱深，有前沿；有預備梯隊(包括任策應的總預備隊)，有防守力量，也有包抄突擊力量。總之，兵力配置不是簡單的一觸即潰的那種防禦。完整的水中障礙體系、完整的陸上陣地體系加上比較科學的兵力配置，構成了鎮海戰役完備、有效的防禦體系。這是在時間短、財政困難、部隊倉促調募，地形散漫，涉外關係複雜的條件下實現的。在馬江和台灣就缺乏這種上下一致的正確、完整的防禦方針。在鴉片戰爭期間，鎮海也沒有這樣的方針和體系。這是鎮海抗法保衛戰取得完全勝利的重要原因之一。
鎮海抗法保衛戰，在劉秉璋的決策下，不僅確定和堅持了正確的積極防禦方針，而且運用了打近戰、伏擊戰和襲擊、主動出擊等多種戰術。在整個戰役中，清軍守中有攻，攻守結合，機動靈活。同時，又採取文武結合，虛實結合，即實戰與攻心戰相結合，軍事鬥爭與外交活動相結合的策略，用以疲勞、瓦解和孤立敵軍。在總體上實行軍民結合，重視發動民眾，組織民團、漁團。這一整套的戰略戰術和鬥爭策略，使鎮海軍民抗法保衛戰出現了一種生氣勃勃的局面。
完善統一指揮和協調的機構
在沿海形勢緊張，戰備加緊時，劉秉璋考慮到浙江省餉缺兵弱的問題。在鎮海口，原只有歐陽利見的湘軍達字4個營，新募的淮軍數營皆未經戰陣，又苦無宿將，“非久練慣戰之師所可同日而語”，槍械裝備，較津沽防軍“弗如遠甚”；而且南北兩岸分別由湘、淮兩軍駐守，不便統一指揮。此外，“定海孤危，宜駐大支勁旅”，需要有良將統帶。所以，他不顧屢遭駁回，前後4次上奏請調戰鬥力較強的舊部吳長慶帶4個營來駐鎮海，騰出歐陽利見4個營改駐定海。他認為“吳長慶之資望固足節制楊岐珍等，即歐陽利見之資望亦足節制定海成邦乾一軍，如此辦理，庶淮、楚皆成片段，氣勢較為穩固。”這說明劉秉璋在用人問題上敢于堅持己見，大膽直陳。終因光緒帝以直隸海防和朝鮮局勢“均關緊要”，仍予駁回。
當時，在鎮海口已陸續調募了有湘淮兩大派系，分屬4個統領21個營，以及海岸炮兵等部。各軍名歸浙江提督歐陽利見節制，其實都“自作自為”，“不甚相統攝。”歐陽利見對劉秉璋的部署和“事權不能歸一”極為不滿，覺得自己“真一統領不若也。”劉秉璋對歐陽利見則“素輕其人”。湘淮兩軍，南北兩岸駐軍也“不無齟齬”。
總之，鎮海地區的部隊攙雜，指揮不一，矛盾重重。歐陽利見主張分兵把守和徙炮，還聽信部將鄭鴻章之言，屢求撤去吳傑。吳傑不同意拆徙招寶山後膛大炮，“流涕力爭”。“歐陽利見志在必行”，要將吳傑“正法”，被劉秉璋“嚴電飭止”。所以，歐陽利見是難於勝任貫徹執行劉秉璋的防禦方針，團結各軍加強戰備共同戰鬥的。於是，劉秉璋表面上令各支部隊“統歸提臣商酌調度”，實際上凡屬“增營募勇分地任人”一切重大部署，皆自己“一人主之”。
寧紹台道薛福成到任後，劉秉璋非常賞識，立即打破常規，建立營務處，任命薛福成為寧防營務處，檄令“綜理營務，盡護諸軍。”即把統一指揮和協調各支部隊關係的艱難任務交給他。劉秉璋的一切“傳宣號令、籌議大計，悉下營務處。凡戰守機宣，無巨細，一埤遺之。” 又任命治行卓著，識略頗閎的寧波知府宗源瀚為營務處提調，輔佐薛福成；任命精明強幹的試用同知杜冠英為寧鎮營務處，聯絡上下。並根據薛福成的建議，添設寧波至鎮海有線電報線路，完善通訊聯絡，以便及時掌握情況，指揮作戰。劉秉璋還重用和保護了“臨財廉，任事勇，操練勤，威望素著”的管帶鎮海各炮台守備吳傑；委派了曾在定海辦防熟悉情形的台州知府成邦乾幫同定海鎮總兵統籌防守。從而使統一指揮和協調各支部隊關係這一複雜的問題，得到較為妥善的解決。實踐證明，劉秉璋這樣部署是有效的。在薛福成的協調下，臨時從各地調集和組建的，分屬不同派系的幾支部隊間的嚴重矛盾並未擴大，或暫時有所緩和，基本上能積極備戰，共同戰鬥，奏出近代軍事史上反抗外國侵略的一曲凱歌。
籌 餉
鎮海戰役時，浙江的財政是相當困難的。據統計，光緒九年用於採辦外洋軍火和修築防禦工事的經費計銀17萬餘兩，防軍開支83萬餘兩。光緒十年採辦軍火和修築寧波、鎮海、定海防禦工事經費猛增到47萬餘兩，添招陸勇三倍於前。按清廷規定，這一年浙省厘金、地丁、鹽課三項應解京餉共銀52萬兩，指還洋款50萬兩，還有邊防經費、各省協餉等也需支出10多萬兩。但是，這一年浙省“民情惶惑，，完納錢糧觀望不；”“市廛廖寂，貨滯商稀，厘金大絀，比旺收之年，僅乃及半”；“蠶絲歉收，約計短厘數十萬”；寧波口岸堵塞後，常洋關稅無征，財政更形困難。劉秉璋說：“支絀萬狀”，實不為過。
在這種情況下，劉秉璋只得奏請“免解京協各餉”，同時不得不“照會公正紳士，分投勸諭，以資集腋”，仍照例“給予宮職”。自光緒十一年二月開辦起到十二月止，“除自行賚銀赴局上兌不計外，寧波、紹興二府由紳士勸捐銀三十餘萬兩，實為餉需大宗。當鎮海封口，丁厘無收，待餉孔迫之際，全賴此款陸續接濟，以固軍心，為功不淺！
在整箇中法戰爭中，鎮海戰役取得了外交和軍事上的完全勝利，劉秉璋在鎮海保衛戰最關鍵的三個問題上，確實作出了重要貢獻。然而近年來有研究者如黃振南和北洋水師網站站長陳悅認為，這場戰鬥實際沒有給法艦造成什麼象樣的損傷，其戰果被誇大了。
