清朝建立后，制造的火药兵器重火器主要是火炮，轻火器主要是火枪。清朝制造火器始于后金天聪五年(1631年)，清代前期仍大量制造，到康熙时，火器制造的规模、质量、工艺都达到高峰。清中期后火器发展渐趋停顿，直到19世纪中叶鸦片战争前后，清政府又大量赶制火器，但结构仍沿袭祖制，性能已大大落后于西方列强所制。

与此同时，在鸦片战争后，西方列强看到了中国的软弱可欺，纷纷不远万里而来，企图进一步对中国图谋不轨。
在这内忧外患交加的环境下，清政府在咸丰十一年（1861年）建立“神机营”，神机营是清晚期在内忧外患的压迫下创建的一支使用新式武器的禁卫军。兵员是从八旗原有的禁卫军诸营中选出的，新组建时共有兵员1.4万人，到同治四年增至约3万人。由当时担任议政王的奕欣亲领。选八旗满洲﹑蒙古﹑汉军及前锋﹑护军﹑步军﹑火器﹑健锐诸营之精锐者充之。常守卫于紫禁城及三海，皇帝巡行时亦扈从。下辖马、步队25营，官兵14000多人
神机营这个名称，明代已有，但明代的神机营相当于清代的火器营。清末新建的神机营是用西方近代武器装备的军队，建成后，神机营成为清末禁卫军的主力，其官署的规模也是空前庞大的。但是由于清王朝的腐败和种种积重难返的问题，这支新建的禁卫军与近代化劲旅的要求相去甚远。

神机营也是清末紫禁城的一支重要守卫力量。每日，神机营的管带1员、营总1员，各带兵10名，值守在宫中值房。队官4员，各带兵20名，分驻在皇宫的四角值守。上述官兵，共有10班轮替。御苑三海的墙外，神机营兵会同八旗各营中的枪兵技勇之士，共810名轮流值宿，内分为10班，每日更替一班。值守时还要传筹走更。
神机营衙门设在煤渣胡同。清末震钧所著的《天咫偶闻》一书，对神机营衙门专有描述，其中写道：“神机营署，在煤渣胡同。同治初，设选八旗精锐，别立此营。总以亲王大臣，无定员。其下全营翼长二人。其下分为文案、营务、印务、粮饷、核对、稿案六处，各有翼长、委员。此外军火局、枪炮厂、军器库、机器局，各有专司，共兵万五千余名。自设立后，八旗京官竞来投效。文案处委员至一百六十余员，营务处一百八十余员，而书手不在此数，庚子以后废。”神机营在王府井大街上的操练场就为现今东安市场。