鴻章還聘請了外國教練來訓練士兵，這些改革極大地提升了淮軍的戰鬥力。

為了確保淮軍能夠與外國僱傭軍協同作戰，李鴻章與英國艦隊司令何伯以及陸軍提督士迪佛立訂立了會商攻打太平軍的協議。根據協議，李鴻章派出6000人的淮軍與外軍共同作戰，其中3000人進駐南橋，另外3000人則由英國軍官進行嚴格訓練。協議還規定，作戰中奪取的軍需物資應歸淮軍所有，雙方在軍事調動時必須互相通知，並共享軍事情報。

1863年春天，李鴻章與士迪佛立簽訂了《會同管帶常勝軍條約十六款》，明確了常勝軍及其統帶官由李鴻章指揮。在常勝軍經過整頓後，李鴻章與新的常勝軍統領查理·喬治·戈登建立了良好的關係，戈登很快成為了李鴻章的朋友和支持者。

在上海初步站穩腳跟後，李鴻章開始著手從多個方面鞏固自己的地位。首先是在人事安排上，他罷免了一批媚外過甚的買辦官吏，如楊坊等，轉而起用了一批務實肯幹的洋務派官員，如郭嵩燾、丁日昌等。同時，李鴻章建立了不同於湘軍幕府的淮軍幕府，以務實幹練、通曉洋務為主要標準選拔幕僚。

在軍制改革方面，李鴻章深刻認識到西洋軍械在實戰中的巨大優勢，因此決定“虛心忍辱，學得洋人一二秘法”。淮軍不僅裝備了洋槍洋炮，還引入了西方的軍事訓練體系，這使得淮軍在短時間內戰鬥力大幅提升。在不到半年的時間裡，淮軍迅速擴充至50個營頭，約2萬人，至攻打天京前夕，淮軍總兵力已達7萬餘人。

在軍費籌措方面，李鴻章實施了“關厘分途，以厘濟餉”的政策，即透過關稅支付常勝軍、中外合防局及鎮江防軍的軍需開支，而透過厘金（商業稅）來支援淮軍。隨著軍事進展和湘淮軍力的壯大，厘卡也層層增設，確保了軍餉來源。不過，這種“徵糧收稅”“捐厘助餉”的做法，雖然解決了軍費問題，但也導致了“怨黷繁興”“民窮財盡”的社會問題。

在對外關係處理上，李鴻章展示了出色的外交手腕。例如，蘇州殺降事件引發戈登常勝軍鬧事時，李鴻章利用英國人赫德和士紳潘曾瑋作為說客，巧妙平息了事態，並最終解散了常勝軍。

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四、平定天國

同治元年（1862年）十一月，隨著常熟太平軍守將駱國忠的投降，李鴻章抓住機會率領淮軍發起了收復甦州、常州的戰役。在與前來平叛的太平軍反覆激戰後，淮軍最終攻克了常熟、太倉、崑山等地。初步掃清蘇州外圍後，李鴻章制定了三路進軍的計劃：中路由程學啟統率，從崑山直驅蘇州；北路由李鶴章、郭松林、劉銘傳從常熟進攻江陰、無錫；南路則進攻吳江和平望，切斷浙江太平軍增援蘇州的道路。

同治二年（1863年）正月，李鴻章兼任五口通商大臣，並在上海設立外國語言文學學館，開啟了他創辦洋務的序幕。同年七月，程學啟部逼近蘇州城下，太平天國忠王李秀成率軍從天京前來救援，與北路淮軍在無錫大橋角展開激戰，太平軍失利。此時，蘇州太平軍守將郜永寬等人開始動搖，並與程學啟部秘密接觸，商討獻城事宜。

同年十一月初五，郜永寬等人殺害了守城主將譚紹光，開啟城門投降。淮軍入城後，太平軍八降王率部屯居半城，不願剃髮解除武裝，反而要求獲得官銜及編制。李鴻章採納了程學啟的建議，誘殺了降將郜永寬等八人，並遣散了其餘部隊。程學啟入城後還搜殺了兩千餘名頑固分子。儘管此舉引起了戈登的不滿，但李鴻章認為這是消除內部隱患的必要之舉，他在給母親的信中寫道：“盡殺雲官等八偽王及其黨數百人，此事雖太不仁，然攸關大局，不得不為。”曾國藩得知後，在日記中稱讚李鴻章“殊為眼明手辣”。

蘇州城破後，李鴻章被賞加太子少保銜，並獲准穿黃馬褂