汉阳铁厂在官办时期，有两座百吨化铁炉，两座容量八吨的贝色麻炼钢炉，一座容量十吨的西门士马丁炼钢炉。到1898年官督商办开始时，在化铁炉和炼钢炉的设备上一仍旧贯。但感于贝色麻炼钢炉所炼之钢含硫太多，不能造铁轨(拟为芦汉铁路所用)，适是年日本派伊藤来购买大冶铁砂，拟预付货价三百万元，汉阳铁厂遂计划利用这笔资金来改善钢厂，将原有之贝色麻炼钢炉暨十吨之小马丁炉拆去，而易以三十吨碱性西门马丁炼钢炉。1907年，日出三十吨之西门马丁炼钢炉开炼，于是出货日多而销售日畅。
三十吨碱性西门马丁炼钢炉的添置，起于1902年，是年盛宣怀奏派李维格出洋考察，并从户部领到的一百五十一万元(一百万两)中，拨出七十五万五千元(五十万两)作为李维格出洋购办机轴等项的费用。李至英国后，得英伦钢铁会的介绍，由化学专家史戴德(J. E. Soad)代为化验带去的矿石、煤焦、生铁及钢等样品，化验的结果认为汉阳铁厂应该采用碱性马丁炼钢炉，才能炼出品质优良的钢。李维格于游欧途中，即订购碱性马丁炼钢炉，并聘请四名外籍工程师。回国后，李即利用日本预付矿价的三百五十三万九千元(三百万日元)，从事铁厂机炉设备的改良和扩充。整个工程相当浩大，包括拆去原有的贝色麻炉和十吨小马丁炉，安装三十吨马丁炉四座、一百五十吨大调和炉一座，建设轧钢厂、钢轨厂、钢板厂、车辘厂、竣货厂，并扩充机器修理厂、电机厂。1907年工程全部竣工。此外又拆造旧有容量小且已废坏的两座化铁炉，添建的二百五十吨化铁炉一座和马丁炼钢炉两座，于1908年完工。总计整个工程建设共耗资四百四十四万余元(三百余万两)。
汉阳铁厂的燃料问题较机器问题还不易解决。这个问题在官办时期就存在，铁厂附近没有可供炼焦之用的煤矿，焦炭的可能取给地是英、比、德、日等国及直隶的开平煤矿。从欧洲运来的焦炭，当时称为洋焦或洋煤，洋煤的运费本来很贵，而自1870年以后，因为各国相继采用金本位，银在国际市场上的价格锐跌，而中国仍然使用银本位，故其货币在国外的价值日落，益使洋煤价格显得昂贵。
洋煤及东洋焦炭的价格既然使铁厂不胜负荷，铁厂便把希望寄托在开平煤矿身上，但开平生产量不足。铁厂炼制生铁，两炉同开每年需煤七万二千吨，炼钢用焦炭尚不在内。盛宣怀接办铁厂后，即与开平矿务局道员张翼按照时价订购焦炭，但在1897年全年只购到一万三千吨。其后屡次谈判，开平煤矿也只答应于1898年供给一万五千吨。但到1898年2月，又发生变动，开平只允运焦炭八十四吨，这大约是距离较远，开平焦炭易碎的缘故。另一方面，开平焦炭价格也很昂贵，每吨的售银约二十二至二十四元(十五至十七两)。由于开平煤矿不能满足铁厂的大量需要，铁厂虽然有两个化铁炉，但仍然只能暂时开放一个炉来炼铁，有时甚至要停炉不炼。
铁厂改归官督商办不久，政府即开始修筑芦汉铁路，在南北两端同时兴工建造。这样一来，国内对于钢轨的需要增加，铁厂如果老是因为开平煤矿不能充分供应焦炭而只开一个化铁炉生产，便不能大量制造铁路所需要的钢轨，因而芦汉铁路只好向外国订购钢轨。可是当时镑价昂贵，购外国钢铁逾平均价格三四成，如果轨料、桥料皆购自外洋，芦汉铁路将多掷二千万以贻外国人。另一方面，汉厂将一蹶不振。盛宣怀感于“利权丧失，……无有大于是者”，乃决定放弃长期倚赖开平煤矿来供应焦炭的政策，另外找寻煤源。实则，早在1896年，汉阳铁厂尚在官办时期，张之洞感于煤源缺乏、煤价昂贵，派德国矿师马克斯·赖伦(Leinung)在湖北、湖南、江西、安徽等省调查煤矿，欲自行开采，到1898年于萍乡安源发现一大煤田，其煤质适于炼铁，张之洞遂着盛宣怀于是年以资本一百五十一万元(一百万两)从事开采。
开采萍乡煤矿，盛宣怀派张赞宸为总办，赖伦为总工程师，所有机器皆由德商礼和洋行垫购，为数甚巨。1899年，向该行议借二百万元(四百万马克)，年息七厘，分二十年摊还。1897—1899年间筹办萍乡煤矿资本七十五万五千元(五十万两)左右，汉阳铁厂认股三十万二千元(二十万两)，铁路总公司、轮船招商局各认股二十二万六千五百元(十五万两)，每日出煤二三百吨，每年出煤在十万吨以下。复感于运道艰阻，议造铁路，1902年再向礼和洋行借款二百二十八万元(四百万马克)，以为扩充之用。到1907年，萍乡煤矿的机器设备、煤焦炉、铁道以及其他有关建设，共用去七百余万元(五百数十万两)，与汉阳铁厂官办时期所投下的资本相等。而产煤年可达四十五万吨，最多可达九十万吨，解决了汉阳铁厂的用煤问题。时开平已为英人所有，国人自办的新式煤矿，以萍乡最具规模。
在1898年至1906年间，萍乡煤矿共供给汉阳铁厂三十八万八千吨焦炭，每吨价仅十六元八角(十一两)，共需银六百五十三万元(四百二十六万八千两)。较用开平焦炭可省三百零六万元(二百万两)，燃料费几节省47%。
汉阳铁厂除用萍乡煤以外，尚曾用日本的煤和焦炭，这是用大冶的铁矿交换来的。1899年4月7日盛宣怀与日本的八幡制铁所订约(次年修订)，每年以五万吨铁矿供应日本，以交换同价值的煤和焦炭。