此台“厥制新异，足资海防”。注7一八九一年后，威海南北两岸又建造陆路炮台两座，以护炮台后路。战争爆发后，更在威海南北两岸炮台后路增筑临时炮台多座。至是，威海共修筑了各类炮台二十五座。
威海炮台工程之宏大，构造之雄伟，曾引起许多人的赞叹：“一台尽聚九州铁，熔铸几费炉中烟？”“意匠经营世无敌，人工巧极堪夺天！”注8李鸿章观察威海炮台后，也认为：各炮台“均得形势，做法坚固”，“相为犄角，锁钥极为谨严”。并夸口道：“但就渤海门户而论，已有深固不摇之势。”注9当时，人们只看到台坚炮利海防巩固的一面。而没看到炮台设计中存在严重缺陷的一面，结果产生了盲目乐观的悄绪，从而给日后造成了极大的危害。威海海岸炮台的主要缺陷是后路空虚而无保障。注10英人泰莱即曾指出：“威海南岸之陆路炮台，其后路外无保障，敌人可由此来攻也。”注11对于炮台后路空虚的问题，炮台设计者后来辩解说：“诸凡兴作之工程，皆余构运之心计也。惟炮台形势，只能顾及海中，不能兼顾后路。当时曾具禀声明，并条陈慎防敌军由陆后犯事宜。惜有胶执成法者，妄谓但须于台后树立木栅，已保无虞。是否怀挟私意，余不敢知，而职此之故，遂与当事者意见不洽。”注12尽管汉纳根把责任推卸给所谓“胶执成法者”，但还是承队了炮台设计中的问题。这是后来日军决定从威海后路“蹈瑕而入”的一个重要原因。注13
战争爆发之初，李鸿章十分担心“威海南口太敞，日多诡计，设黑夜以雷艇入袭，恐自扰乱”。丁汝昌提出：在威海南北两口“布置水雷及制挡雷练木桩、鱼网等件”。注14适税务司德璀琳亦有同见。李鸿章便批准了这个建议。其办法是：将长丈余、直径一尺半左右的木材排列海口，以大铁索相连接，每隔一定的间距用锚固定于海底，以防风浪或潮水之冲击。木栏附近，遍设沉雷、浮雷、电雷等各种水雷。这就是所谓“水雷拦坝”。威海南口由刘公岛东端之东泓至日岛设木拦两层，布水雷五层；由日岛至龙庙嘴下设木栏一层，亦布水雷五层。北口由刘公岛西端之黄岛至北山嘴下设木栏两层，布水雷七层。两口共布水雷二百四十八颗。于是，威海南口全被堵塞，“在北口水栏中间设一活动口门，用时启开，平时关闭。有此水雷拦坝，李鸿章相信敌人势难越雷池一步。直到日军已攻占威海南帮炮台时，他仍然认为：“水雷拦坝得力，倭船必不敢深入。”注15。后来事实证明，水雷拦坝并不能使威海卫口成为不可逾越的天堑。
原来，李鸿章曾经说过，威海卫海军基地“进可以战，退可以守”。注16这无疑是正确的。实际上，他的主导思想始终是一个“守”字。早在一八七四年，他即提出：“中国兵船甚少，岂可往堵敌国海口？”并声称“欲其自守，亦非易言。自奉天至广东，沿海广袤万里，口岸林立，若必处处宿以重兵，力既不给，势必大溃。惟有分别缓急，择尤为紧要之处……但能守此最要、次要地方，其余各省海口边境略为布置，即有挫失，于大局亦无甚碍。”注17后来，尽管海军力量有所发展，他的这一恩想也未改变。一八九O年，即北洋海军成军后的第三年，李鸿章在验收旅顺船坞后奏称：“将见北洋海军规模足以雄视一切，渤海门户深固不摇，其裨益于海防大局诚非浅鲜。”注18直至战争爆发的前夕，他仍然认为；仅就现有海军力量，“以之守口尚足自防”。注19战争爆发后，他又多次重申这一观点：“盖今日海军力量，以之攻人则不足，以之自守尚有余。”注20在李鸿章的消极防御方针指导下，威海卫海军基地只能成为一座待敌来攻而被动防守的要塞了。
对于北洋海军的实力，李鸿章是有他自己的估计的。他认为，中国海军弱于日本。当丁汝昌请求带海军主力出海探巡时，他说：“此不过摆架子耳！”并反问丁：“人皆谓我海军弱，汝自问不弱否？”注21如何判定海军的强弱？李鸿章特别强调军舰的航速，他说；“海上交战，能否趋避，应以船行之迟速为准。速率快者，胜则易于追逐，败亦便于引避。若迟速悬殊，则利钝立判。”由于“快船不敌”，便得出了“海上交锋，恐非胜算”的结论。注22李鸿章看到了北洋海军本身的弱点，有其面对现实的正确的一面。但是，以弱胜强亦是兵家常事，问题是要制定一套行之有效的克敌制胜的作战方针。而李鸿章却提出了一条。保船制敌”的消极防御方针。
北洋舰队每次出海游巡前，他总是指示丁汝昌。须相机进退”注23，“速去速回，保全坚船为要”。注24并警告丁：要对“坚船”“担保必无他虞”；否则，“致有意外疏失，定惟水师是问！”注25这样，便极大地束缚了海军的手脚，使其处于单纯防御的被动挨打的境地。李鸿章的“保船制敌”之策，实际上是用虚张声势来吓唬敌人的办法。根据他本人的解释，其办法是：舰队“惟不必定与拚击，但令游弋渤海内外，作猛虎在山之势，倭尚畏我铁舰，不敢轻与争锋。”注26他甚至相信：“一月内必须往来两次，则我局势稍固矣。”注27不久，他也感到这个办法不灵，深“恐日本大队船尾追入北洋”注28，所以又告诉丁汝昌“此后海军大队必不远出”。注29这样一来，连“猛虎在山之势”也谈不上了。
黄海海战后，李鸿章更是信心全无，自称：“以北洋一隅之力，搏倭人全国之师，自知不逮。”因此，他又提出：“海军快船、快炮太少，仅足守口，实难从令海战。”注30并指示丁汝昌：“有警时，丁提督应率船出傍台炮线内合击，不得出大洋浪战，致有损失。”注31明确地表示要避战保船了。
自日军窜犯辽东以后，战局每况愈下，旅顺岌岌可危。十一月十三日，丁汝昌奉命率舰抵旅顺探查，但形势已不允许他在旅顺多停留，便于当天返航威海。十四日晨，各舰鱼贯驶进威海北口，定远在前，镇远继之。适连日西北风盛，又以定远先行分水力大，航标被推向东南，镇远驶靠舷左侧之航标而进，遂被礁石擦伤多处，伤情严重。注32即由上海请来外国技师赶修，连修一个多月。始勉强补塞，但已不能出海任战。时战局方棘，而海军首重铁舰，镇远管带林泰曾以巨舰受伤，有负重任，忧愤自杀。杨用霖被任为护理左翼总兵兼署镇远管带。镇远与定远本是姊妹铁甲，作战时必须相互依持，如今镇远既伤情如此，定远势难独自攻战。这样，舰队更只能困守在威海卫港内了。
在此期间，针对北洋舰队的状况，李鸿章拟采取一些补救措施。但是，这些措施不是不见成效，就是计划落空：
第一个措施，是任命洋员帮办北洋海军提督。十一月十五日，李鸿章电丁汝昌：“顷札马格禄帮办北洋海军提督，帮同认真办事。若遇海战，务奋勇御敌。……即传谕各管驾以下员弁谨受指挥。”注33马格禄是英国人注34，本为拖船船长，在天津大沽间驾驶拖船，对海军战守一窍不通。此人嗜酒如命，终日沉溺于醉乡，以酒徒而闻名。李鸿章轻信了德璀琳的举荐，委任他帮办北洋海军提督。对此，马格禄的同事英人泰莱评论说，“以斯人而当斯任，实乃可悲之蠢事。”注35后来，到日军进攻威海卫时，马格禄先是毫无作为，每日求慰藉于杯中之物，后则积极鼓动投降，促成了北洋舰队的覆没。
第二个措施，是聘用“挟奇技来投效”注36的洋人。这就是李鸿章的顾问毕德格所举荐的两个美国人宴汝德和郝威（或译作浩威）。他们在来华途中曾被日人扣留，后被释放，与毕德格同船到达上海。毕德格极称：“稔知其人”，而李鸿章此时正一筹莫展，徒然坐困愁城，闻之大喜，令丁汝昌察看。他对此颇寄希望，认为：“如在威（海）试果能有效，沉其快船，亦转危之机。”于是，批准宴汝德、郝威二人经烟台去威海。他们到烟台后即“密录十事”：“一、在口岸造炮台，精强水师不能攻入；二、运兵登岸，敌不能看见；三、打沉敌船，停泊开行皆能打沉；四、活捉敌船，使不受伤；五、经过敌炮台，使敌不能看见；六、经过敌设水雷处，无险；七、使雷艇靠近战船，敌不能看见；八、改制商船如同精强战船一般；九、四十八点钟时候，能将炮台口岸布置严密，并不用炮台、水雷；十、能毁近水炮台。”注37并提出，中国如愿聘用，须先预付一万元美金。丁汝昌以事关重大，不敢擅自做主，请示李鸿章：
“责成太重，把握尚无，应请宪酌。”这分明是一桩丑恶的骗局，李鸿章却认为：“无论其办法有无把握，不妨试验，留之必有用处。”注38宴汝德、郝烕二人被聘用后，一面以到国外购买药品为由，拖延试验毁“敌船”的时间，一面根据简单的机械原理，搞一点喷水的试验，以蒙蔽中国官员。其“办法是在艇尾上建造一部喷水机，舰在海面上行驶时就会喷出水来，可是经过试验，并没有什么实效”。注39及至威海卫吃紧，宴汝德便携巨额订金而去。郝威自愿留下，得到批准。后来，就是这个郝威提议假托丁汝昌的名义作投降书，并亲自起草。李鸿章指望靠洋人的“奇技”来创造奇迹，终未能如愿以偿。
第三个措施，是奏调南洋水师主力舰只到北洋助战。战争初期，曾有人建议调南洋数舰到北洋听差，以壮声势，李鸿章皆未采纳。经过黄海海战，北洋舰队“失船五号，余多被损赶修”，“暂无船可战”，李鸿章始通过盛宣怀向翁同龢呼吁，请旨电饬南洋“暂调南琛、南瑞、开济、寰泰四船至威，旅帮助守护，暂听北洋差遣，以济眉急”。注40在翁同龢的支持下，朝廷于九月二十九日批准了北洋的请求，谕“暂调南瑞、开济、寰泰三船迅速北来助剿”。注41第二天，两江总督刘坤一便以“东南各省为财富重地，倭人刻刻注意”，“前敌饷源均关大局，不敢不兼筹并顾”注42为由，要求免派。清廷左右为难，只好将此事暂时搁置起来。十一月七日，即大连湾弃守的当天，李鸿章致电督办军务处称：“海船现仅修好六只，小雷艇仅二只可出海，力量夙单，未便轻进，致有损失。”注43清廷见局势日危，再次电谕南洋，商调四艘战舰北上助剿。署南洋大臣张之洞不便硬拒，便提出要北洋派人“将此四轮管带全行更换”，因其“皆不得力，炮手、水勇皆不精练，毫无用处，不过徒供一击，全归糜烂而已，甚至故意凿沉搁浅，皆难预料”。并激昂慷慨地表示：“统之率以北行，无论胜负如何，必能拼命一战，为北洋助一臂之力。舍此四轮亦所不计矣！”注44实则此皆非由衷之言。李鸿章以此电告丁汝昌，丁复电称：
“查南洋船所缺何项人才，未能悬揣，且往返亦需时日。该船历年操练已久，亦非不能驾驶出洋。应请电致香帅，速饬行速炮、快四船迅将领配一切赶紧备齐，并子药军火多储速配，迳驶来威。昌即酌添得力员弁，再筹会剿。”注45往返电商多日，而旅顺已危在旦夕，张之洞却顿食前言，拒绝派舰北上。当清政府筹办三洋海军之初，左宗棠曾经为之担心：“若划为三洋，各专责成，则畛域攸分，翻恐因此贻误。”注46不幸而被他言中了。李鸿章借调南洋舰只以加强北洋舰队的计划终告失败。
旅顺口陷落后，北洋舰队局促于威海一港，所游弋之处亦不过西至登州（今山东蓬莱），东至山东半岛东端之成山头而已。此时，丁汝昌虽屡被参奏，然仍积极备战。他向各舰发布了如下的训令：
“一、现在新补炮员，技艺尚未娴熟，各舰长务令急于练习，以至精巧，而期临事必中。
二、各舰长公余之时，宜悉心讲求战术，通力画策，勿托空议。
三、各舰所需之弹药火器，务在威海领收存贮，以备缓急。
四、各舰所需之小修理及零星要具，务于威海机厂办之，并着该厂急制应用。
五、煤炭、淡水，各舰皆须满载其量，以为随时出航之准备。
六、凡有动作，皆须敏捷，勿得稍涉缓慢。”注47同时，还整饬军纪，密缉奸细，严禁海军官兵酗酒赌博，明令所有舰员非公务而上陆者处重刑。
从当时威海设防的情况看，尽管北洋舰队力量大为削弱，但日军要想从海上攻入还是极其困难的。威海防御的弱点仍在陆路，而陆上炮台则归陆军指挥。恰恰在陆上炮台的防御问题上，丁汝昌与威海陆军主将戴宗骞发生了尖锐的意见分歧。他们争论的问题有二：
一是如何防御日军从陆路进攻威海的问题。戴宗骞提出了“御敌于