北洋陸軍軍官學校最後由李鴻章拍板定名為北洋陸軍軍官學堂，宋驍飛有意把北洋陸軍軍官學堂選在了離北洋水師學堂七八里地的地方，也就是天津海河下游的東岸，闢地一千余畝，修築方形大土城，還在土城牆上築通道和護牆。
臨海河一面的南北兩城角處，築兩座炮台，台內地下鑿空作為貯存彈藥的地下室。然後在牆外面挖壕塹引水形成護城河，並在河邊植柳樹，城西和城北臨海河開一營門，設吊橋，城內中央為建舊瓦房五百間供士兵居住，封閉式管理。
在海河東面建彈藥軍械庫及馬廄，南面為教員住宅，還在東南角開大水池，引海河水流入，架設軍用橋梁，水池中心有一小島，栽上桃樹百株，取名桃花島，供學員們休憩。在軍校堂址西面有寬闊草地，是平時⺪練的大⺪場和打靶場，還陸續建起講堂、廚房、澡堂、步槍暫存室及修械室等設施，曰夜施工，不到三個月，一座陸軍軍官學校就拔地而起，初具雛形，宋驍飛請李鴻章親自題寫了「北洋陸軍軍官學堂」的校名，用在青石的牌坊門上。
宋驍飛深知軍校最重要的就是思想工作，要讓軍官忠誠听指揮，必須有一個統一的核心思想，他結合當時內憂外患的大局勢，將陸軍軍官學校的核心思想定位「保家衛國」，犯中華者，雖遠必誅！他讓徐世昌寫了一副對聯，題在校門處︰「升官發財請往他處，貪生怕死莫入此門」。這已經比封建的忠君愛國前進了一大步。
宋驍飛原來打算陸軍軍官學堂每期招生兩千人，可惜錄取的情況並不盡如人意，不得不把學員的餉銀提高到八兩銀子，招生規模壓縮到每期一千人，多要新兵。
軍官學堂全體學生編為五個大隊，每大隊二百人，共編為步、馬、炮、工、輜五科，每科二百人，在課程設置上，軍事課設︰基本戰術、應用戰術、圖上戰術、戰略學、孫子兵法、管子兵法、溝壘學、彈道學、軍制學、野外勤務、步兵⺪典等，多是請德國洋教員上課；文化課設國文、算術、幾何、三角、地理、格致等，宋驍飛還把淮軍大將張樹聲、劉銘傳、北洋水師學堂的教習嚴復也請來給學員們上課。有時為了跟朝廷大員搞好關系，也請他們來講課，比如劉坤一。
宋驍飛還想要一首「校歌」，徐世昌果然是個不折不扣的人才，不僅工于書法繪畫音律，打油詩也寫得相當不錯，馬上結合軍官學校的授課特點，寫了一首打油詩︰
朝廷欲將太平大局保，將軍統領遵旨練新⺪。
第一立志要把君恩報，第二功課要靠官長教。
第三行軍莫把民搔擾，我等餉銀皆是民脂膏。
第四品行名譽要愛好，第五同軍切莫相爭吵。
方今中國文武學堂造，不比市井蠢漢逞粗豪。
各營之中槍隊最為要，望牌瞄準莫低亦莫高。
炮隊放時須要看炮表，安放藥引須按度數標。
輕炮分工不愁路窄小，重炮車載馬拉不覺勞。
馬隊自己須將馬養好，檢點蹄鐵切勿傷分毫。
臨敵偵探先佔敵險要，我軍酣戰從旁速包抄。
工程一隊技藝須靈巧，陸地築壘遇水便搭橋。
輜重隊里事事算計到，衣糧軍火缺乏不需焦。
宋驍飛一看，很押韻，朗朗上口，也不假大空，挺好！于是把「第一立志要把君恩報」改為「第一立志要把親恩報」，選擇了普魯士軍歌《德皇威廉練兵曲》的曲調，來為這首打油詩譜曲，把它編成了北洋陸軍軍官學堂的「校歌」，讓每個入校的軍官第一件事，就是把這首歌記牢唱熟,這成了北洋軍官耳熟能詳的「三項紀律八大注意」歌。
在武器裝備上，宋驍飛請李鳳苞在德國購置過山炮、半陸路炮，步兵騎兵則買來復槍、毛瑟槍等，連美國工程師馬克沁在1883年設計的馬克沁重機槍，也不惜托容閎找關系花血本買了一挺。宋驍飛還給軍官們買了時表、雙筒望遠鏡、雨衣雨帽、洋鼓洋號。全部采用新式練兵方法。
宋驍飛還對其中一些⺪練的細節，根據他在現代軍校學的東西，進行了修正，比如「開快步走」改成「起步跑」，「向前望」改成「向前看」，裝槍前不喊預備，直接喊「裝槍」，一切以簡單實用為原則。
宋驍飛對第一批學員傾注了巨大的心血，對段祺瑞、馮國璋、王士珍都格外照顧，比如段祺瑞的弟弟妹妹在合肥老家，宋驍飛派人把他們接到天津，還贈送了一套住宅給他們。馮國璋家里缺錢，宋驍飛一出手就是一百兩紋銀，雪中送炭。王士珍和寡母住在一起，他的母親年事已高，有眼疾，宋驍飛派人去給她找最好的郎中，還讓馬格里介紹西醫給她治好了白內障，段祺瑞、馮國璋、王士珍對宋驍飛誓言效忠。
對其他學院，宋驍飛也用心良苦，每一次發學餉，他都親自去送到每一個學員的手里，對他們噓寒問暖，看看他們家里有什麼困難，能幫助解決的盡量解決，曰子久了，宋驍飛幾乎都能叫得上每一個人學員的名字，這些學員一看這將軍跟以前壓榨他們油水的長官有天壤之別，對宋驍飛也死心塌地。
宋驍飛以徐世昌、馮國璋、段祺瑞、王士珍為骨干，給軍官學員始終灌輸一種集體思想，培養他們的榮譽感︰「我們都是北洋一期的生死兄弟，生是北洋的人，死是北洋的鬼」。
第一批學員大都出身卑微，訓練刻苦，不久，就小有所成，出⺪用炮，也有模有樣了。宋驍飛覺得時機成熟了，就請李鴻章來陸軍軍官學堂視察。李鴻章到了校門處，看到「升官發財請往他處，貪生怕死莫入此門」的對聯，不禁拍了拍宋驍飛的肩膀，大贊「後生可畏」，再看學員們的會⺪，想起了自己當年練淮軍的情景，不禁夸贊宋驍飛「將來必青出于藍而勝于藍」。
宋驍飛知道李鴻章從安徽合肥農村走出來，現在成了大清帝國的頭號漢臣，他本人就是一個傳奇，是軍官學員們人人欲效仿的偶像，所以趁機請李鴻章作重要講話，李鴻章猶豫了一會，覺得自己確實有很多話想要講，便答應了。
當時，練兵場的天空飄起了小雨，一千多個學員站得筆挺，在雨中听完了李鴻章慷慨激昂的演講，這一場「師夷長技以制夷」的演講至今仍然振聾發聵︰「老夫竊惟歐洲諸國，百十年來，由印度而南洋，由南洋而中國，闖入邊界月復地，凡前史所未載，亙古所末通，無不款關而求互市。我皇上如天之度，概與立約通商，以牢籠之，合地球東西南朔九萬里之遙，胥聚于中國，此三千余年一大變局也。我朝處數千年未有之大變局，竊以為天下窮則變，變則通。中國士夫沉浸于章句小楷之積習，以致所用非所學，所學非所用，中國文武制度，事事遠出西人之上，獨火器萬不能及。故以為中國欲自強，則莫如學習外國利器；欲學習外國利器，則莫如覓制器之器，師其法而不必盡用其人，欲覓制器之器與制器之人，則或專設一科取士，中國但有開花大炮輪船兩樣，西人即可斂手！火炮之利，有賴諸君了！」
北洋陸軍軍官像宋驍飛在中國埋下的可燎原的星星之火，使他在淮軍中的多了「校長」這一稱呼，入陸官學堂者，都成了他的學生。李鴻章還為宋驍飛請功嘉獎，慈禧太後封宋驍飛為正二品的總兵，賞賜黃馬褂一件。;