庚子国难时期，八国联军从天津出发进攻北京，并于1900年8月15日攻破北京城。当时八国联军的总兵力有18000人，而中国参与抗击的队伍人数众多，除正规军人外，另外还有大量的义和团等民间人士。总计约为15-16万。

战争首先在天津大沽炮台打响，但是最主要的战场还是在北京，参与抵抗八国联军的主要军事力量是三支满清军队，他们是：虎神营、神机营和武卫军。

虎神营由光绪帝的堂兄弟，端郡王爱新觉罗·载漪于1899年6月创建的一支禁卫军，成员主要从驻守北京的清军中满族八旗中选拔而来，总兵力约1万人。关于虎神营名称的来历有个既有趣又无聊的说法：光绪年间，人们对洋人的厌恶与日俱增，一般都管洋人叫“洋鬼子”，由于“洋”与“羊”同音，而“虎吃羊”、“神镇鬼”，因此取名“虎神营”意欲战胜“洋鬼子”。

虎神营是一支以马提尼步枪和曼利夏M1895步枪为武器的火枪部队，装备在当时的清朝中较为先进，可以看作是一支现代化的满族旗军。在庚子国难时期虎神营的部分成员参与了义和团对北京使馆区的围困；当美英军队突破北京外围防御后，战斗很快就在正阳门到故宫展开，对阵的守军正是虎神营。在战斗中虎神营损失惨重，后被裁撤。

由于虎神营的统领载漪支持义和团，纵容义和团围攻使馆区，其中有虎神营成员参与其中；6月20日神机营霆字队枪八队章京（四品武官）恩海杀害了德国驻华公使克林德，而当时掌管神机营的也正是载漪；他统领的虎神营和神机营均曾与八国联军作战；1990年6月至9月他还执掌总理各国事务衙门。因此他名列战犯名单首位。1902年，在多方折冲、营救之下，朝廷留下了载漪、溥儁父子的性命，仅仅发配新疆。1917年，借张勋辫军复辟之机，载漪重获自由，直至1922年去世。

创立于1861年冬天。第二次鸦片战争之后，曾国藩、李鸿章等重臣试图通过获取西方先进武器并仿照西方军队建制来组建自己的军事队伍，兵力约14000人。最终由满人文祥从内务府三旗骁骑营（清禁卫军之一，由满族人组成）和前锋营（由满蒙精兵组成的一支禁卫军）中优中选优组建的一支新的禁卫军。最初是负责紫禁城、北海、中海和南海的卫戍部队，同时还负责皇帝出行的护卫任务。

到1900年时，神机营队员已经扩充到近3万人。由于神机营被看作是最忠诚的禁卫军，因此福利待遇好，俸禄高，而且长时间无需参与战斗，因此后期的神机营人员大多是满族王公贵族的子弟，目的是在这里混个一官半职，造成的结果就是神机营人浮于事、人满为患，虽然引入了西方的武器装备和训练方法，但是没有真正认真加以训练，军队并未真正现代化，且毫无作战能力。在八国联军围攻北京时，神机营一触即溃，毫无可取之处，因此在战后被直接取消。

这是清朝抗击八国联军的核心力量。武卫军是清朝末期的一支新式军队，创建于光绪二十四年（1898年），是清政府在甲午战争惨败后进行军事改革的一部分，于戊戌变法之后成军。武卫军是清朝第一支完全按照西方模式编练的现代化军队，装备了大量的枪炮等现代化武器，引入了西方的训练方法，并聘请了德国、日本等国的军事顾问进行训练。

武卫军由军机大臣荣禄任统帅，下辖五个军，总兵力约9万人，五个军分别是：

前军：由聂士成统领，驻防天津芦台，下辖10个营。

后军：由董福祥统领，驻防蓟州，下辖10个营。

左军：由宋庆统领，驻防山海关，下辖10个营。

右军：由袁世凯统领，驻防小站，下辖12个营。

中军：由荣禄统领，驻防南苑，下辖10个营。

在这五军中，聂士成的前军和袁世凯的右军分别由德国和日本的军事顾问进行训练，采用现代化的建制，而其他三军仍旧使用传统的八旗体系，不过整个武卫军都拥有新式武器装备。

武卫军建立初期的任务是打击义和团，聂士成和袁世凯的部队分别在天津和山东负责“剿拳匪”。

庚子国难爆发后，八国联军首先攻打天津，聂士成的前军奉命坚守城南一带，7月9日，聂士成殉国。由于前军曾在天津镇压过义和团，两者之间存在矛盾，在聂士成殉国后，义和团不顾大义，在后方袭击前军，造成大的伤亡。

董福祥的后军则是保卫北京战役中最为勇猛的军队。后军的士兵大多来自甘肃，是一支主要有回族和东乡族组成的以穆斯林为主的军队，通常被称为“甘军”。8月14日。董福祥率军在广渠门抵抗英军，失守后又退至正阳门全力抵抗，其嫡系部队在此损失殆尽。8月15日，董福祥率残部从广安门撤出北京，撤退途中沿途大肆劫掠。出城后在张家口附近与仓皇出逃的慈禧、光绪会和，并护送他们西逃。战后，曾被八国联军要求处死，但慈禧最终将其革职，并承诺永不叙用。后前往宁夏隐居。

在抵抗八国联军的战斗中，前、后、中军伤亡严重，最后被取消番号。驻守山海关的左军虽有伤亡，但是战后仍旧保留有一万余人，战后得以保留。而袁世凯带领的右军当时留在山东镇压义和团，没有与八国联军正面对抗，因此得以完整保留。