当然，最让李鸿章骄傲的，是他亲手创办并指挥的中国第一支近代海军——北洋舰队，这才是他的掌上明珠。前文已讲过，这支舰队的战舰、军港及炮台都颇具规模，但它却只是这个衰落帝国的炫目装饰，没有人想到可以利用它来争夺至关重要的制海权。连较有远见的李鸿章，也只是把它作为一般的近海防御武力而已。
这几乎在战略上就注定了北洋舰队的悲剧性结局。
大清正式对日宣战之后，严令北洋舰队出击，寻找战机，歼灭舰队于黄海之上。
1894年11月23日，旅顺失陷之后，丁汝昌率北洋舰队回到威海卫，弹劾丁汝昌的呼声越来越高。
27日，御史安维峻等60余名言官联衔上奏请诛丁汝昌：“顷闻旅顺失守，固由陆军不能力战，亦缘海军不肯救援，致敌水陆夹攻，得逞其志耳。丁汝昌一切罪状，屡经言官弹劾，早在圣明洞鉴之中。……自谓内有奥援，纵白简盈廷，绝不能损其毫发。而军中舆论，则谓其外通强敌，万一事机危急，不难借海外为逋逃薮。……今旅顺既失，海面皆为敌有，彼若直扑威海，丁汝昌非逃即降，我之铁甲等船，窃恐尽为倭贼所得。事机至此，不堪设想！……请将丁汝昌锁拿解京，交刑部治罪……以防该提督线索潜通，预谋逃叛。”必欲置丁汝昌于死地而后快。
新任山东巡抚李秉衡也上奏章指控丁汝昌：“海军主将率兵舰望风先逃，以回顾威海为名，去之唯恐不速……牙山之败，以致远船冲锋独进，不为救援，督率无方……骄玩成性，不知儆惧，闻皮子窝、大连湾一带为敌锋所指，将兵舰带至威海，以为藏身之固。倭船四处游弋，不闻以一轮相追逐。嗣李鸿章令其仍赴旅顺，始勉强以往。至事急，又复率兵舰逃回威海，仓皇夜遁，致将镇远船触礁沈坏。……伏乞皇上立赐睿断，降旨将丁汝昌……照贻误军机律，明正典刑。”
丁汝昌受到这些指责，朝廷连下谕旨，要将丁汝昌拿交刑部问罪。
这时丁汝昌亦因屡遭委屈，受气已多，也有不顾生死出海与日本海军拼死一战之意。
但李鸿章依然是保持清醒，知道冒险之战并无胜算，所以还是忍耐，“挺”着，他仍是严令丁汝昌，不许轻意出海觅战。
丰岛海战失利后，李鸿章对自己的北洋舰队的弱势看得更清楚。当内反对李鸿章的清流派借此攻击其下属丁汝昌，几乎要取丁汝昌性命之时，李鸿章力保丁汝昌。
李鸿章终于按捺不住内心的忧愤，给光绪皇帝一封密奏，力陈海军不应轻易浪战的道理。
据说，光绪皇帝读到这篇情辞恳切的密奏，为之动容，似乎终于也有所醒悟。
8月29日（阴历七月二十九日），平壤战役的17天前，黄海海战的19天前，李鸿章上奏：
查北洋海军可用者，只镇远、定远铁甲船二艘，然质重行缓，吃水过深，不能入海汐内港；次则济远、经远、来远三船，有水线穹甲，而行驶不速；致远、靖远二船，前定造时号称一点钟行18海里，近因行用日久，仅十五六里。此外各船，愈旧愈缓，海上交战，能否趋避敏活，应以船行之迟速为准。速率快者，阵则易于追逐；败亦便于引避。若迟速悬殊，则利钝立判，西洋各大国讲求船政，以铁甲为主，必以极快船只为辅，胥是道也。详考各国刊行海军册籍。内载日本新旧快船推可用者共21艘，中有九艘自光绪十五年（1889）后，分年购造，最快者每点钟行23海里，次亦20海里上下。我船订造在先，当时西人船机学尚未精造至此，每点钟行15～18海里，已为极速。今则至20余海里矣。近年部议停购船械。自光绪十四年（1888）后，我军未增一船。丁汝昌及各将领屡求添购新式快船，臣仰体时艰款绌，未敢奏咨渎请。臣当躬任其咎。倭人心计谲深，乘我力难添购之际，近年增置，臣前于预筹战备折内奏称，海上交锋，恐非胜算，即因快船不敌而言。倘与驰逐大洋，胜负实未可知。万一挫失，即没法添购亦不济急。唯不必定与拼击，今日海军力量，以攻人则不足；以之自守尚有馀。用兵之道，贵于知己知彼，舍短取长，此臣所为兢兢焉，以保船制敌为要，不敢轻于一肄，以求谅于局外者也。似不应以不量力而轻进，转相苛责。丁汝昌从前剿办粤捻，曾经大敌，迭着战功。留直后即令统带水师，屡至西洋，藉资历练。及创办海军，简授提督，情形熟悉。目前海军将才，尚无出其右者，若另调人于海军机轮理法全未娴习，情形又生，更虑偾事贻误，臣所不敢出也。
李鸿章在奏折的开头说：“臣，前于《预筹战备折》内奏称……”说明这事先前已经上奏过一次。
李鸿章说“海上交锋，恐无胜算”，似乎已经预料到失败。不过，这种措辞并不是李鸿章事到临头胆怯的表现。
镇远、定远两铁甲舰，确实为日本军舰所不及，但是，“质重行缓”。
船体重，速度慢，而且吃水过深，不能进入江口和港湾。济远、经远、来远三舰速度不足。致远和靖远两舰在订购时为18海里，可能是因为使用过久，这时只能开到十五六海里。其他舰只越来越旧，速度不断下降。
在注重变化的近代海战中，速度是至关重要的。重要的速度下降了，还谈什么作战呢？
新舰，速度当然快。在这6年里，为了修筑庆贺慈禧寿典的颐和园，中国连一艘新舰也没买。而日本，6年来购进9艘新舰。速度最快的是23海里，其次是20海里左右。新旧之差，意味着机械性能的差别，也意味着战斗力量的优劣。
奏折中明言：
“近年部（户部）议停购船械，光绪十四年后，我军未增一船。丁汝昌及各将领屡求添购新式快船，臣仰体时艰款绌，未敢奏咨渎请，臣当躬任其咎。”
新式军舰未能购入，谁都知道原因在慈禧太后，但李鸿章却引咎自责。同时又把丁汝昌等海军首脑的责任自己担待过去。意思是他们要买新式军舰，屡次提出，但我没有转报朝廷。
皇帝曾严厉责问过：“日本军舰时常侵入我领海，丁汝昌等人究竟是怎么对付的？是否故意躲避敌人？”所以，这篇上奏也是李鸿章对皇帝的回答。
李鸿章的退守策略和“避战保船”方针，受到全国舆论的严厉谴责和政府中主战派的强烈反对。
8月3日，光绪皇帝严旨责问李鸿章，李鸿章以北洋舰队没有侦察快船，力量薄弱，不能冒险出战，进行敷衍塞责。由于北洋舰队在李鸿章消极避战方针束缚下，不敢出战，一些主战派不明底细，竟迁怒于丁汝昌、刘步蟾、林泰曾等人。指责他们畏敌怯懦，弹劾丁汝昌始终以刘公岛为藏身之地，不敢与日舰较量。
8月26日，清政府以丁汝昌畏怯无能，避敌误机罪名，下令将其革职，要李鸿章另选人员接替。
李鸿章在《覆奏海军提督确难更易缘由折》里，一方面不同意对丁汝昌的革职处分；另一方面为自己的所谓“保船制敌”方针进行辩解。说北洋海军力量太弱，“海上交锋，恐非胜算”。只有“游弋渤海内外，作猛虎在山之势”，才“不特北洋门户恃以无虞，且威海、仁川一水相望，令彼（指日本——引者）时有防我海军东渡袭其陆兵后路之虑，则伊船不敢全离仁川来犯中国各口，彼之防护仁川各海口，与我之防护北洋各口，情事相同”。
但是，日本海军根本没有像李鸿章所估计那样，害怕中国海军的袭击，单纯防护仁川。相反，却是积极进攻，寻求主力决战。
