面对清廷内部封建顽固派的重重阻挠，李鸿章曾雄辩地提出“处今日喜谈洋务乃圣之时”。他认为在追求自强的过程中，必须坚持“外须和戎，内须变法”的洋务总纲，也就是在列强环伺，外侮日甚的环境中，尽最大可能利用“以夷制夷”的外交手段，为中国的洋务——自强建设赢得尽可能多的和平时间。为此，他一生以外交能手自负，处理过许多重大的对外交涉。

同治十年（1871年）七月二十九日，在办理完天津教案后不久，李鸿章代表中国与日本签订了《中日修好条规》，这是一个双方平等互惠的条约，但李鸿章从签约过程日本人的姿态中，看出日本“日后必为中国肘腋之患”。果然，十三年（1874年），日本出兵侵台，李鸿章积极支持清政府派沈葆桢作为钦差大臣率舰队赴台湾巡阅，并调驻防徐州的淮军唐定奎部6500人分批前往台湾。此事最后虽以签订《中日台事条约》而暂时平息，但后来日本还是于光绪五年（1879年）乘隙吞并了琉球。

在与日本交涉的前后，李鸿章还分别于同治十三年（1874年）与秘鲁签订了《中秘通商条约》；光绪二年（1876年）与英国签订了《中英烟台条约》。前者旨在保护华工；后者则是因“马嘉理案”导致的中英间的严重交涉。李鸿章在英国公使威妥玛以下旗宣战的要挟下，巧妙地利用国际法挽回决裂之局。在他建议下，清政府派郭嵩焘赴英国道歉，郭氏遂成为中国第一位驻外公使。但条约也因增开了宜昌、芜湖、温州、北海四个通商口岸，并允许英国人可以进入西藏，损害了中国主权。

光绪九年（1883年），中法战争在越南境内初起，清廷命李鸿章统筹边防战事。李鸿章则认为“各省海防兵单饷匮，水师又未练成，未可与欧洲强国轻言战事”。他先与法国驻华公使宝海签订“李宝协议”，旋为法国政府反悔，继与法驻日公使洽谈未果；当战争进入胶着状态时，慈禧改组军机处，主和舆论渐起。李鸿章在光绪十年（1884年）四月十七日与法国代表福禄诺签订了《李福协定》，五月，随着法军进攻谅山，协议又被撕毁，直至清军在广西和台湾战场分别取得胜利后，李鸿章才最终与法国代表巴德诺签订了《中法会订越南条约》，结束了战争。法国取得了对越南的“保护权”，中越边境对法国开放等特权。因此，时称“法国不胜而胜，中国不败而败”。

1895年，李鸿章在日本马关签订了《马关条约》。

根据收集的资料，李鸿章一生签订了30 多个条约，由李鸿章作为清政府代表与列强签定的不平等条约有：1871 年8 月《中日修好条约》；1876 年9 月中英《烟台条约》；1884 年5 月中法《会议简明条款》；1885 年4 月中日《天津条约》，同年《中法新约》；1895 月中日《马关条约》，同年11 月，中日《辽南条约》；1896中德《胶澳租借条约》，同年中日《辽南条约》；1896 年3 月，中德《胶澳租借条约》，同年6 月《中俄密约》；1898 年6 月中英《展拓香港界址条约》；1901 年9 月八国联军《辛丑条约》等。