李鸿章本想借助出访欧美之机，“再握大权”，还督直隶，重温“坐镇北洋，遥执朝政”的旧梦。欧美列强也热切地希望清廷对李鸿章能够“优加信任，重界大权”，使之东山再起。然而，事与愿违，李鸿章归国之后，于10 月 24 日奉命在总理衙门大臣上行走。总理衙门大臣分为三类，即总理各国事务亲王、郡王、贝勒；总理衙门大臣，以军机大臣兼任；总理衙门大臣上行走，由内阁、各部院满汉堂宫内特简。李鸿章属于第三类，没有什么实权，“听其为伴食之宰相”而已。清廷就在任命李鸿章在总理衙门大臣上行走的同一天，又以李鸿章擅入圆明园游览，“殊于体制不合，著交部议处”。10 月 21 日出访欧美归来的李鸿章，曾便道径游圆明园，凭吊废园遗址。殊不知当时慈禧、光绪正在主持修复圆明园的工作，每隔数日必亲临督视，所以该园已非废园而成为禁地了。李鸿章万里远归，未暇详询，出于好奇，贸然入游，法无可恕，情有可原，部议革职，“得旨加恩改为罚俸一年，不准抵销”。
李鸿章既为“伴食宰相”，又以私游圆明园之细故，“奉旨河责，不为元老留体面”，因而深知政敌耿耿于怀，“忌者犹不能相忘”，不能掉以轻心，应该采取“韬晦”之计。李鸿章的亲信吴汝纶也劝他“宜少从韬晦”，遇事“虚与委蛇”，以免受到“语穽心兵，含沙射影者”的伤害。
正当李鸿章继续“韬光养晦”之际，列强通过政治性贷款、攘夺路矿特权、强占领土并在特定地区建立势力范围等手段，把中国拖到了被瓜分的边缘。负责对外交涉的总理衙门，事实上扮演了半推半就的出卖国家主权的角色。李鸿章作为总理衙门的一员，参与了诸如政治性贷款、租借土地等重大问题的外交谈判，并会同翁同龢等先后与德、俄、英三国签订了胶澳、旅大、九龙租借条约。据维特供认，中俄能够签订《旅大租地条约》，同俄国贿赂李鸿章 50 万卢布、张荫桓 25 万卢布有关。当然，总署大臣包括李鸿章在内，对列强的侵凌，无不忿然作色，对清朝的前途，更是忧心忡忡。
就在李鸿章不断呼吁“变法自强”之际，在神州大地上奋然兴起了资产阶级维新运动。1895—1898 年间的维新运动，是帝党和维新派站在一个极端，后党和守旧派站在另一个极端，围绕着权力再分配和进行资产阶级性质的改革问题而展开的殊死搏斗。对于这场维新运动，李鸿章明里观望持重，暗中多有同情。“变法自强”是他的素志。帝党首脑光绪所宣布的变法宗旨——“以圣贤义理之学，植其根本，又须博采西学之切于时务者，实力讲求”——并未脱离洋务派“中休西用”的窠臼。维新派领袖康有为最先提倡民权，“然其言实施政策，则注重君权”。不论是光绪的“中休西用”，抑或是康有为的“尊君权”，都是同李鸿章的主张一致或相近的，这自然使他感到欣慰，并表示支持。但是，富于阅历的李鸿章也没有忽视“变法自强”吉凶难卜的严酷现实，因为帝后不睦，新旧水火，支持维新的光绪徒具皇帝虚名，而大权则掌握在以慈禧为首的守旧派手中。他对李提摩太说：“现在政权，在守旧派手中，所以稍明新学的官僚，得格外小心，不敢倡言新法，即便有新主张新政见，也作不成什么事功。”长期浮沉宦海的经验，使李鸿章深感“变法自强”的艰难和卷入帝后、新旧之争的危险，因而“格外小心”，徬徨瞻顾，默不敢言。
1895 年 8 月在康有为的鼓动下，由帝党官僚文廷式出面，在北京组织强学会，推动维新变法。李鸿章对强学会“讲中国自强之学”，表示赞赏，“自愿捐金二千入会”。11 月康有为在上海成立强学会，并出版《强学报》，李鸿章又捐金 1 千。当然，李鸿章对强学会也是有所不满的。首先，北京强学会在陈炽的倡议下，把李鸿章拒之于门外。陈炽此举，显然是由于李鸿章在甲午战争中主和误国，“虽身存而名已丧”的结果。李鸿章因公开遭到排斥而深感屈辱和恼怒，所以曾与闻北京强学会事的吴樵说他“已含怒矣”。其次，强学会主要是由帝党、维新派和张之洞系洋务派组成的，“主之者内有常熟（按指翁同龢），外有南皮（按指张之洞），名士会者千计”。李鸿章感到自己的政敌、甲午战争中主战的帝党和张之洞系洋务派在强学会中处于主导地位，“相与讲求中外掌故”，免不了要谈到甲午战争失败的教训和自己的责任，对自己显然是弊多利少的。不过，李鸿章对强学会的不满，并未导致破坏强学会的行动。但守旧派却因强学会由北京发展到上海声势愈大，而憎恨不已。1896 年 1 月御史杨崇伊上奏弹劾强学会，要求严禁。慈禧借此强迫光绪下令封闭强学会，查禁《中外纪闻》。上海强学会和“强学报”也随即被张之洞封禁。
一波未平，一波又起。杨崇伊在搞垮强学会之后，又于 3 月底上疏抨弹文廷式。前者虽与李鸿章无关，但后者却出于他的授意。李鸿章此举并非为了反对维新变法，而是甲午战争中和战之争的继续。李鸿章打击的对象，是在甲午战争期间弹劾过他“主和误国”的帝党官僚，首先是文廷式。作为帝党中坚的文廷式，“主眷日隆，名震中外”。朝鲜事起，攘臂言战，不仅上疏抨击李鸿章“昏庸骄蹇，丧心误国”，“请旨罢斥”；而且集同志于松筠庵联衔奏阻和议。战后又“拟成奏稿七篇，置枕箱中，其语颇有侵合肥者。”不料所拟奏稿竟然落入合肥之手。李鸿章既被弹劾于前，又险遭奏参于后，新仇旧恨，耿耿于怀，必欲报复而后快。李鸿章指使杨崇伊“访查台馆弹劾东事之人，开一清单”，然后亲自送给慈禧，“请禁勿用”，第一就是文廷式。杨崇伊随即写成弹劾文廷式的奏章，特地请李鸿章斧正。李鸿章在出访欧美临行前扬言：“若辈与我过不去，我归，看他们尚做得成官否？”他到天津后，又对人说：“劾我诸人，皆不安矣！”李鸿章出京不久，杨崇伊就上疏抨弹文廷式，要求立予罢斥。慈禧勒令光绪将文廷式“革职永不叙用，并驱逐回籍”。慈禧罢斥文廷式，矛头是对准光绪的。因为文某竭力效忠光绪，慈禧“必去之心，已跃然愈急”。李鸿章及其亲信因串通后党倒文的成功而欣喜若狂。沈能虎、盛宣怀立即由沪电港，向出使欧美路经那里的李鸿章报捷。李鸿章亲拟复电，令将“以后新闻”，“随时电告”。可见李鸿章虽身去异国他乡，但心却依然留在政潮起伏的北京。
李鸿章从欧美返国年余，列强就在中国掀起了夺取沿海港口和划分势力范围的狂潮。迫在眉睫的瓜分大祸，促进了维新运动的发展。康有为奔走呼号，给事中高燮曾奏诸光绪召见康有为。翁同龢也密荐康有为，“请皇上举国以听”。光绪根据奕䜣的建议，让总理衙门先传问康有为。1898 年 1 月 24日总署大臣翁同龢、李鸿章、荣禄、廖寿恒、张荫桓在总署西花厅约见康有为，“以客礼相待”，询问有关变法事宜。荣禄说：“祖宗之法不能变。”康有为答以“因时制宜，诚非得已。”廖寿恒问：“宜如何变法？”康有为说：“宜变法律，官制为先。”李鸿章追问：“然则六部尽撤，则例尽弃乎？”康有为答曰：“今为列国并立之时，非复一统之世，今之法律官制，皆一统之法，弱亡中国，皆此物也，诚宜尽撤，即一时不能尽去，亦当斟酌改定，新政乃可推行。”在这次谈话中，李鸿章只是提出一个疑问，并没有明确表示自己的看法。光绪得知会谈情况后，赞赏康育为，急欲变法，令庚有为条陈所见并呈递所著《日本变政记》。
6 月 11 日光绪颁布明定国是上谕，把维新运动推向高潮。6 月 16 日光绪召见康有为，命在总理衙门章京上行走。据康有为说：
时合肥谢恩同下，面色大变，对我叹惜，谓荣禄既在上前面劾我，又告刚毅上欲赏官勿予，当予微差以抑之。上问枢臣以位置吾时，廖仲山将欲言请赏五品卿，而刚毅班在前， 请令在总理衙门章京上行走，盖欲以辱屈我也。
曹孟其在《说林》中也记载了一件有趣的事：
荣相既被命为直隶总督谒帝请训，适康有为奉旨召见， 因问何辞妻对，有为第曰：“杀二品以上阻挠新法大臣一二人，则新法行矣。”荣相唯唯，循序伏舞，因问皇上视康有为何如人？帝叹息以为能也。已而荣相赴颐和园谒皇太后，时李文忠放居贤良祠，谢皇太后赏食物，同被叫人。荣相奏康有为乱法非制，皇上如过听，必害大事奈何？又顾文忠，谓鸿章多历事故，宜为皇太后言之。文忠即叩头，称皇太后圣明。……荣相即退出。康君告人，荣禄老辣，我非其敌也。
荣禄对于康有为，既与刚毅合谋压抑于前，又想串通李鸿章谄害于后。李鸿章不仅把荣禄两次阴谋密告康有为，使之认识到“荣禄老辣”的本质；而且没有与荣禄沆瀣一气，只是以叩头“称皇太后圣明”来搪塞荣禄的威逼。李鸿章的同情显然是在康有为一边。
在百日维新期间，李鸿章没有公开单独地上疏表示政见、臧否人物，但在与阴僚密谈和通信当中，或随同总署和内阁集体议复事件时，对戊戌维新及其弃旧图新的措施，大都表示过自己的看法。他在分别写给驻俄公使杨儒、署湖南藩台陈伯平的信中，欣慰地说：“朝廷有意更新”，“薄海争传新政”，为了使中国从贫弱而致富强，“惟在亟图变计而已”。他对戊戌维新虽持赞赏态度，但并未或极少直接参予实际活动。
李鸿章支持“整军经武”。当时光绪把练兵作为“大政”，颇得洋务派的共鸣。李鸿章认为“整军经武为国家根本至计”，可以防止“敌国外患”。
李鸿章支持振兴农工商业。当时光绪主张“训农通商”，振兴农工商业。李鸿章深以为然，直到 1899 年他还致函李兰舟重申此意：“农工商各政，原属当务之急，富民之计，此为本根，振兴之权必操自上，设学堂以培植人材，开会馆以齐一条理，皆激励裁成之所系，不能视为缓图。”他特别注意开采矿藏问题。他写信给有关人士，表示支持当时某些“中外条陈”的意见，认为“目前致富之策，自以开矿为先”。他鉴于四川总督鹿传霖力阻宋育仁“挟洋师机器”回籍用西法开矿而感慨系之：“使中国多明矿学之人，何至如此！”似乎可以说，在李鸿章振兴农工商业的思想里，所谓“用西法”云云，并未超越洋务派的传统主张，而惟独在抨击守旧派阻碍民间投资方面才具有某些新意。这表明李鸿章认识到鼓励私人投资新式工商业的重要性，有意对民族资本开放绿灯。
李鸿章支持废八股、兴学堂。早在 1896 年李鸿章就曾对其亲信表露过心迹说：“取士之法，亟应变通”，“今惟有尽罢各省提学之官，辍春秋两试，裁并天下之书院，悉改为学堂，分门分年以课其功，学成即授以官，而暂停他途之入仕者，庶二十年间，风气变而人才出。”这显然是一种反对拆衷调和，要求废除科举、兴办学堂的合理主张，可惜李鸿章却不敢公开提出并付诸实施。后经维新派的斗争，光绪终于下令废除八股，改试策论。据李鸿章的侄婿孙宝諠追述：“合肥在都，逢人辄语云：‘康有为吾不如也，废制义事，吾欲为数十年而不能，彼竟能之，吾深深愧焉。’故都人多目为康党。”
在废除八股的同时，光绪又饬京师和各省一律举办学堂。深知“善教发为善政”的李鸿章支持各省举办学堂，尤其重视京师大学堂，曾劝孙家鼐请康有为出任总教习，并推荐丁韪良充西学总教习。丁氏后来对人讲，“戊戌举办各种新政，惟设立大学堂一事，李鸿章认为最关重要，赞助甚力。”
李鸿章对于裁并官职和添设制度局的态度，则多少反映了他对改革政治体制的看法。因为裁并官职和添设制度局虽然并未触动君主专制政体，但却是变君主专制为君主立宪政体奠基铺路之举。
百日维新期间，光绪下令裁撤詹事府、通政司、光禄寺等闲散衙门，而“所有各衙门一切事宜，当并归内阁六部分办，著大学士、六部尚书侍郎即行分别妥速筹议”具奏。诏书既下，礼兵刑工各部观望吏户二部，而管理吏部大臣徐桐、户部尚书敬信却持反对态度。李鸿章则遵旨会同其他内阁大学土上了一折一片。他们既承议“裁并官职，诚为今日当务之急”；又以防止“冒昧从事，致滋贻误”为由，力主采取“庶名虽改而实犹存”的方针。他们根据典要，以詹事府并入翰林院，通政司并入内阁，太仆并兵部，大理并刑部，光禄、鸿胪并礼部；并建议将“所有裁汰之应升应转各员，应由吏部查明，照例题奏，听候录用。其各项属员，亦由吏部酌量分别补用，以免向隅。”光绪从之，下诏准行。这类改革尽管如此温和，但是仍然遭到守旧派的坚决抵制。陈夔龙说：“戊戌政变，首在裁官，京师闲散衙门被裁者，不下十余处，连带关系因之失业者将及万人，朝野震骇，颇有民不聊生之戚。”
“开制度局而变法律”，是康有为变法的政治纲领。康有为认为要变法就必须于宫中开制度局总其纲，下设十二局分其事，各省分道设民政局，妙选通才督办。他企图通过添设制度局和民政局，使维新派及其盟友参加中央和地方政权。守旧派也十分敏感，认为“如是则天子孤立于上，内外盘踞，皆康党私人，祸将不忍言矣。”因此，设立制度局问题一经提出，就引起“京朝震动，外省悚惊，谣谤不可听闻”。慈禧和光绪对此都十分重视，成为帝后两党斗争的焦点。军机大臣和总署大臣在复奏中，用偷梁换柱的所谓“变通办法”，否定了设立制度局的主张。当时军机处领班大臣是礼亲王世铎，总理衙门总领大臣是庆亲王奕劻，总理衙门和军机处对于制度局问题的复奏，是由奕劻和世铎分别领衔的，主要反映了他们俩人及其后台慈禧的意图。但是，他们的复奏是军机大臣和总理衙门大臣会议的结果，而李鸿章时为总理衙门大臣，理应参与讨论，目前尚未发现李鸿章缺席或同世铎∪劻发生争执的记载。李鸿章在自己的奏疏里或与朋僚交谈和通信中，也均未涉及此事。这似乎表明李鸿章在设立制度局的问题上，由于深知事关帝后、新旧的权力再分配，尖锐复杂，动辄得咎，因而徬徨瞻顾，沉默不语。
李鸿章长期混迹官场，老成持重。当康有为向光绪称颂来华活动的伊藤博文“为亚洲异才，请厚饩之，留备顾问”时，伊藤却在私下对李鸿章说：“治弱国如修坏室，一任三五喜事之徒，运以重椎，絙以巨索，邪许一声，压其至矣。”李鸿章深以为然，说“侯言良是”。李鸿章与伊藤的唱和，证明他们一致认为维新派缺乏阅历，操之过蹙，失于急激，后果堪虑。后来，李鸿章就更明确地把维新派的失败，归咎于“变法太急，用人不当”。
李鸿章长期混迹官场，老成持重。当康有为向光绪称颂来华活动的伊藤博文“为亚洲异才，请厚饩之，留备顾问”时，伊藤却在私下对李鸿章说：“治弱国如修坏室，一任三五喜事之徒，运以重椎，絙以巨索，邪许一声，压其至矣。”李鸿章深以为然，说“侯言良是”。李鸿章与伊藤的唱和，证明他们一致认为维新派缺乏阅历，操之过蹙，失于急激，后果堪虑。后来，李鸿章就更明确地把维新派的失败，归咎于“变法太急，用人不当”。
李：“康有为一人恐逃往贵国，倘果有其事，贵侯必能执获送回敝国惩办。”
伊藤：“唯唯否否不然，康之所犯如系无关政务，或可遵照贵爵相所谕。若干涉国政，照万国公法不能如是办理，当亦贵爵相所深知。”
大岗：“请问康有为究犯何罪？”
李：“论其罪状，无非煽惑人心，致于众怒。”
大岗：“据仆愚见与其将康有为搜拿惩办，不如加以培植以为振兴中国地步，近日中国创行新法，大都出自贵爵相之手，乃历久未覩成效何哉？以无左右襄理之人耳。”
李：“诚然。”
大岗：“近日康有为所为之事，无非扩充贵爵相未竟之功，故愚意不着令卒其业之为善。”
李：“洵如君言，康育为日后可大有作为，惟据目下观之，了无异能耳。”
这段对话表明，李鸿章对于康有为，与其说是执意要求引渡惩办，勿宁说是寄予着希望，期待其日后完成自己“未竟之功”。慈禧诬蔑康有为是“乱臣贼子之尤”，而李鸿章却只用“煽惑人心，致干众怒”3 个字来形容康有为的所谓“罪状”。慈禧声称对康有为必须“极刑惩治”，而李鸿章却赞同大岗关于“培植”康有为“以为振兴中国地步”的建议。在李鸿章看来，眼下康有为还是个“书院经生”，缺少阅历，“了无异能”；此番逃亡在外，如能认真研究西学，历练才干，将来在中国的政治生活中是会“大有作为”的。李鸿章的此情此意，在他对梁启超的态度上表现得更为鲜明。1900 年梁启超在《上粤督李傅相书》中说：
去国以来，曾承伊藤侯及天津日本领事郑君、东亚同文会井深君，三次面述我公慰问之言，并教以研精西学，历练才干，以待他日效力国事，不必因现时境遇，遽灰初心等语。私心感激，诚不可任。公以赫赫重臣，薄海具仰，乃不避嫌疑，不忘故旧，于万里投荒一生九死之人，猥加存问， 至再至三，非必有私爱于启超也，毋亦发于爱才之盛心，以为孺子可教，而如此国运，如此人才，不欲其弃置于域外以没世耶。
李鸿章对康、梁既寄予厚望，又在慈禧面前敌作贬词。他对慈禧说：
康、梁辈“皆书院经生，市井讼师之流，不足畏也。”
慈禧问：“何外人庇之，与予为难？”
李答曰：“外人不达华情，误以其国士拟之，敌容其驻足，然终当悉厥行藏，屏之且恐不及。”
李鸿章的左右逢源，未尝不可看作是老官僚的一种保存自己、掩护康梁的策略。1900 年李鸿章督粤路经上海时，曾与其侄婿孙宝諠进行过一次有趣的谈话。
李：“奉懿旨捕康梁。如获此二人，功甚大，过于平发捻矣，吾当进爵。”说完哈哈大笑，随即问道：你是不是“康党”？
孙：“是康党。”
李：”不畏捕否？”
孙：“不畏，中堂擒康党，先执余可也。”
李：“吾安能执汝，吾亦康党也。濒陛辞时，有人劾余为康党。”李鸿章随即对孙宝諠讲述了召对时的情景。
慈禧拿着弹章对李鸿章说：“有人谗尔为康党。”李鸿章镇静地回答：“臣实是康党。废立之事，臣不与闻。六部诚可废，若旧法能富强，中国之强久矣，何待今日？主张变法者即指为康党，臣无可逃，实是康党。”慈禧听后，默然不语。
李鸿章不仅回护了一些“新党”人士，而且还为其政敌张荫桓说情。张荫桓不属于维新派，而是光绪的宠臣，“蒙眷最隆”，虽不入枢府，而“权在军机王大臣以上。”张亲英，李亲俄。9 月 7 日李鸿章突然被免除总署大臣职务。据说这是英、俄争霸中国的结果。英使窦纳乐为了对抗俄、法、比集团控制卢汉铁路，要索津镇等五条铁路的承租权。英国调遣海军军舰停泊大沽，对清廷进行军事要挟。慈禧“闻有英师，大惧，即日逐李鸿章出总署”，答应窦纳乐的要求，“英人始敛兵退”。李鸿章被逐出总署，本来是出自慈禧的决策，但李鸿章却以为是张荫桓“从中作祟”，对他恨之入骨。慈禧发动政变后，下令逮捕了张荫桓。李鸿章得知张氏被捕的消息后，就幸灾乐祸地说：“不料张樵野（侍郎号）也有今日！我月前出总署，几遭不测，闻系彼从中作祟，此人若不遭严谴，是无天理。”李、张矛盾是外交政策和权力之争，与维新运动无关。李鸿章对张荫桓的垮台，虽然感到由衷的高兴，但并未落井下石，反而通过荣禄向慈禧建议把张荫桓从死刑改为流刑。当然，这并非出于李鸿章的恻隐之心，而是由于英、日公使对他施加压力的结果。
戊戌政变后，作为维新派首领的康有为、梁启超就对李鸿章在维新运动中的表现作出了公允的评价。梁启超在《清代学术概论》中说，“甲午丧师，举国震动，年少气盛之士，疾首扼腕言‘维新变法’，而疆吏若李鸿章、张之洞辈，亦稍稍和之。”所谓“稍稍和之”云云，用词贴切，符合实际。康有为致函李鸿章说：“昔者与公绸缪恩谊，助吾革政，虎率以听，荣禄相攻，则入室告，八月出走，则遣人慰行，固感公相与之厚情，更深知公维新之同志”。李鸿章的这种态度，有利于维新，而不利于守旧，是值得称道的。帝党和维新派把斗争锋芒主要指向外国侵略者和封建顽固势力，企图改革某些封建上层建筑，以挽救民族危机和发展资本主义，这是顺乎历史潮流之举，趋向改善的一个步骤或阶段。他们对洋务派李鸿章既因存在分歧而有所批评，又因在变法和某些具体政策上相似或一致而企望其“转旋逆流”。这种两面态度，植根于当时中国社会历史条件的土壤里，反映了帝党和维新派的阶级本质和维新运动的特点。