福州船政局建立二年多来，已经发展成不仅仅限于一个造船厂的格局，沈葆桢先是征用民房作为办公地点，带领一群人建设好了船坞，然后等招募的人员陆续到位之后再相继建设了船政局衙门、工匠住所、洋房、洋员办公所、仓库、后续配套的铁厂和增加的船坞、船政学堂等上百所建筑物，占地800亩。
整个船政局最为主要的便是由铁厂、船厂和船政学堂三部分组成。
其中，铁厂是后来增加的，因为船坞的扩增，所建军舰量大为增加，原本靠海运的钢铁所需增加，再依靠长途运输有些不及，加上这时沈葆桢打听到闽侯、闽清、永泰三县交界处，发现了穆源铁矿和煤矿的消息，便直接兴办了一家大型铁厂，利用闽江运输之便，顺流而下将铁矿和煤炭运至马尾江畔的铁厂进行炼铁，以满足制造船只之用。
船厂主要是四道船坞构成，加上旁边配套的仓库、木料堆场以及一处河湾内的码头。而船政学堂分为“前学堂”及“后学堂”两部，前学堂教授造船技艺、轮机及机械设计等，后学堂教授航海及驾驶，学堂由从美国及法国聘用之导师教授，使用外语授课及用原文书本。