天津被八国联军洗劫后,白银极端匮乏,物价成倍上涨,原北洋机器局的造币厂又被毁于炮火,市面上银根奇紧,制钱奇缺,而私人铸沙钱应运而生,充斥于市,商民困惑。北洋政府的开支十分紧缺。1902年7月18日,清政府决定同意日、英、法、德、意五国归还天津条件,8月15日袁世凯与各国驻天津都统会商收回天津都统衙门。他为了巩固其统治地位,决心整顿金融,加强对经济的控制,将重任和期望寄于周学熙,任命周总办北洋铸造银元总局。
周领命后亲自选址、亲自测地、亲自制定方案,日夜兼劳,招募员工,息借商款,利用天津河北大悲院旧址,移东局子修械厂旧机器,用刘含芳(周的岳父)在旅大督修船坞的旧部广东人李祥光等赶装,11月16日正始开铸。先铸铜元以代替制钱。次年4月,周又从美国引进新机器,对铸币厂进行改造,招选新工,奖优罚劣,使铸币厂日益活跃,铸币的质与量也日益上升,获利润日益扩大,使京、津商市趋活,给人民的生活也带来了相对的稳定,被袁誉为“当代奇才”,而后对周更加器重。
庚子之乱时,西太后等逃至西安。1901年1月29日,清政府在西安下诏宣布“变法”,实行新政。袁世凯升任直隶总督兼北洋大臣后,面对八国联军烧杀抢掠所造成的经济溃败,人民痛苦流漓,社会动荡不安的局面,也打着推行“新政”旗号,笼络人心,实则捞取政治资本和夯实经济基础。
1903年3月,周学熙被袁世凯派往日本考察。7日,周一行由天津出发,经朝鲜,16日到达日本长崎。在日40多天,他先后考察了三菱造船所、大扳工业区、神户商品陈列所、钟渊纺绩厂等许多工厂;参观了大阪《朝日》及《每日》新闻社、大阪造币局、大仓商业学校,国立高等师范学校、商船学校等;游览了春日神社、二月堂、东大寺等名胜古迹,东京、横滨等文化、商业、金融中心;拜访了日外务省、大藏省、农商务省等长官;同维新时期的财政名家、前大藏大臣松方正义以及日本、正金、三井三大银行的总、协理及董事进行了座谈。还到矿山下矿井观看了采煤、采铜的过程。5月3日才起身回国,9日返抵天津。
他在日本考察期间,亲眼看到了日本工商事业、文化教育发展迅速,国力日增,西洋人的船坚炮利在日本也实现了。因此更加深了“中学为体、西学为用”的思想认识,坚定了以实业救国、发展民族工业的决心。他在《东游日记》跋文中写道:“日本维新最注意者,练兵、兴学、制造三事,其练兵事专恃国家之力,固无论矣,而学校工场由于民间自谋者居多,十数年间,顿增十倍,不止其进步之速,为古今中外所罕见。而现在全国男女,几无人不学,其日用所需洋货,几无一非本国所仿造,近且贩运欧美,以争利权。”后来,他在《焯恩二子游美勖言》中再现了考察时心情:
莫负四方志,真成万里行;
天空异域近,海阔署风清。
习尚观民隐,盈虚辨国情;
胸中尘俗净,所得自分明。