严复一生中与天津渊源颇深：1876年首次奉调来津，数月后因补留英缺额南下，随后赴英伦留学。1880年严复提前回国，恰逢李鸿章筹办北洋水师学堂于天津，遂来津任教习，为时长达20年之久，至庚子之役，始脱离海军南返。然翌年他应张燕谋之邀，又来津主持开平矿务局事宜，直至1902年任职京师大学堂译学馆，才告别津门。
任教北洋水师学堂，是严复26岁至46岁之间的重要履历，可是这段时期有关他的具体任职情况和思想状态，却因直接资料的阙如而显得模糊薄弱。多数研究者从他译述《天演论》切入视角，而对此前这位启蒙者的困顿成长经历则不甚留意。迄今的众多文献载称：光绪六年（1880年）严复来津出任北洋水师学堂总教习（教务长），1889年升任该学堂会办（副校长），一年后任总办，即校长一职。此说主要依据严复长子严伯玉编撰《侯官严先生年谱》的载述，《清史稿·严复传》以及在学术界颇具权威的王蘧常《严几道年谱》均大体沿其说。可是在严复留存的文字记述中却难以核实上述说法。当年向李鸿章推荐严复的陈宝琛在严氏逝世后为其所撰墓志铭曰：“比学成归，李文忠伟其能，辟教授北洋水师学堂”，表述也并不明确。由于北洋水师学堂的档案已毁于庚子年间的战火，严复在水师学堂的任职情况就无法得到官方文献的证实。
近年出版的海军史和有关严复的专题研究，已经注意到这一细节考索。按通常成例，水师学堂（海军学校）乃晚清“新鲜事物”，草创之初，师生寥寥，建制远未完备，总教习一职往往后置。先于北洋水师学堂的福州船政学堂如此，后来张之洞创办广东水陆师学堂亦复如此。严复二次来北洋，水师学堂尚在筹办阶段，有无总教习之设，还是疑问。即使有，李鸿章肯否将百事待举的学堂教务立即委诸一个刚刚学成尚欠缺行政经验的青年人，同样存在疑问。光绪十年（1884年）冬，也就是严复在北洋任职近五年的时候，李鸿章向朝廷上《水师学堂著有成效请援案奖励折》，其中介绍请奖各员，有关严复部分谓：“参将衔留闽尽先补用都司严宗光（严复原名），由闽厂出国肄业，学成回华，派充该堂洋文正教习……”。从中可知严复到北洋水师学堂最初数年间的职务应是“洋文正教习”。 同年夏，严复留英时曾任驻伦敦公使的郭嵩焘闻知：“罗丰禄（字稷臣）充天津水师学堂总教习”（见郭日记）。罗乃严复留英同学，清末曾任驻英、比、意三国公使。严复出任总教习一职则已是光绪十五年（1889年）秋，郭嵩焘收到严复来信，记入日记：“严又陵现充天津水师学堂事宜总教习，保举知府。”此时水师学堂总办乃吕耀斗，有资料显示此人直至光绪十九年仍在校任事，那么，严复出任总办一职的确切时间似应进一步考订。
引人注意的是，任职北洋水师学堂期间，严复与顶头上司李鸿章的关系。按通行说法，严复既非李鸿章的嫡系，因而难以心腹相待；加之，严氏思维超前且喜议论，李“患其激烈，不之近也。”如此便造成了严复沉滞下僚、仕途坎坷的命运。此说固然不无道理，但有失全面。显然，倘无李鸿章赏识，严复不可能一而再地来北洋供职，当初，李认定严“诗笔不俗，洋学谅已精通，才器大可造就”，故专函船政大臣调严复来津。对严复的教学表现，李亦肯定其“教导诸生，造诣精进，异常出力”。后来，严复的留英同学刘步蟾、方伯谦、林泰曾、萨镇冰等人逐渐成为北洋海军栋梁，而严复自感失落，一度消沉而吸食鸦片烟，李鸿章得知后诚恳相劝：“汝如此人才，吃烟岂不可惜！此后当仰体吾意，想出法子革去。”对此严复也颇受触动。严、李关系疏离似在严复任职水师学堂后期，严在家书中屡屡抱怨：“自来津以后，诸事虽无不佳，亦无甚好处。公事一切，仍是有人掣肘，不得自在施行”，“在北洋当差，味同嚼蜡”，以至悲叹“四十不官拥臬比，男儿怀抱谁人知？”全然一派怀才不遇的落寞心绪。严复处世有“狂傲矜张之气”（曾纪泽语），未必能得上司垂爱，仕途不顺，也就在情理之中。为谋出路，严复曾寄望于科举考试，又曾与友人共同投资河南一煤矿，寻求经济富足，甚或萌生“舍北就南”，转投张之洞麾下的欲念。严复与李鸿章关系演变的若干细节尚待考索。
令人感兴趣的是，严复作为学习轮船驾驶的科班人员，却是那一批留英学员中唯一未上军舰供职的人，可谓一个异数。当年的留学监督李凤苞等人认为严复的长项在理论、外文和交涉，“堪充教习”，而驾舰远航的操作技能并不突出。留学英国的两年间，严复关心欧洲社会政治情形，旁听议会辩论，却不曾上军舰实习，其兴趣所好已显现出来。沈葆桢、李鸿章等大员安排他做教习应是用得其人。不过，严复在北洋水师学堂执教时曾有“当年误习旁行书（即外文），举时相视如髦蛮”的诗句，对自己热衷西学似有悔意，以至转向科举，另谋出路，“发愤治八比，纳粟为监生”，从1885年至1893年，先后四次参加乡试，却均遭落第。这一现象，表明严复不甘于平庸，也反映了当时传统积习的深重。
孰料甲午惨败，士林风气丕变，思想界西风劲吹，严复得展其长，译述天演等书，数年间名满天下，成为输入西学的一代启蒙大师。对此，史学家吴相湘评论说：“历来论者均以严复留英回国后未展所长，不知最初之因材施教计划，严复实得其所。译述西洋名著，对国家之贡献，更出意想之外。而同时留学归来的刘步蟾、林泰曾、方伯谦等，于甲午战争时身败名裂。萨镇冰较幸运且长寿，民国时任海军总司令，然其成就贡献比较严复实不可同日而语。”
严复留学英国仅两年又两个月，而他任教北洋水师学堂却达二十年之久，人们赞誉他“中西学问俱佳”，这显然也与他长期的执教生涯有着密切关联。
