近代前的武漢三鎮城區范圍有限。
1881年《江夏縣志》上的武昌城圖
武昌城區在城墻之內，城墻總長度為3500丈，城區總面積約5平方公里。漢陽在龜山西的城墻內，不到1平方公里。漢口在今長堤街與漢水之間，約12平方公里。“漢口鎮在城北(漢陽城之北)三里，有居仁、由義、循禮、大智四坊，當江、漢二水之沖，七省要道，五方雜處。”當時，漢口在漢水邊上，上直下廣，以堤街和正街為主干，分上下二路，居仁、由義二坊為上路，大智、循禮二坊為下路。市區在今硚口、江漢二區內。三鎮區總面積約18平方公里，郊區也不大，城市總人口在30萬以內。
開埠后的武漢，城市空間得到展拓，人口迅速集結，到抗戰前夕的1937年，已發展成為100多萬人的大都會，70多年間，人口增長5倍以上。新中國成立前夕，城區和近郊區總面積達到162平方公里。這樣短時間所達到的人口和區域面積峰值，既是城市發展的需要，又是城市發展的標志。城市內萬商云集，工業、交通、商業、服務行業吸引了大量的勞動力，移民人口來自皖、贛、湘、川、豫等省以及湖北境內各州縣。
1868年的漢口
武漢城區擴展和人口增長，客觀上是半殖民化的結果，主觀上是張之洞主政近20年的推動。
1.新軍駐防
張之洞駐節武昌，自然對武昌的市區建設垂顧有加，武昌是文化區和政務區，商務也有了相當的發展。張之洞創建學堂100多所，大都在武昌城內外。兩湖書院坐落在都司湖畔，在今湖北中醫藥大學和湖北藝術學院處，規模恢宏，齋舍林立，設備當時堪稱一流。其它如自強學堂、陸軍小學、文高等學堂、文普通中學等，都有寬敞的校園、校舍。當時武昌名校林立，成為全國模范教育區，各地來鄂考察者絡繹不絕。
張之洞創練新軍，步隊、馬隊、炮隊及軍事學堂在武昌城內外，第八鎮的司令部設在都司巷，在今首義路一帶有左旗、右旗、工程營營地，炮隊駐武昌南湖，輜重營在沙湖塘角。近代軍事設施開始建造，如在鳳凰山即今十四中旁，山頂建立炮臺，又在山中挖洞，用洋灰筑成，貯藏炮彈。水師和兵輪巡弋武漢三鎮水面，湖北原有水師分駐四地，漢陽為其一。
光緒十七年(1891年)善后局特制長龍一號船，舢板75艘，招兵840人，編為3營，在武昌城外江邊設營房，練習水陸戰法，參加城市巡防。光緒十九年(1893年)九月，調集漢陽、岳州、襄陽、沙市水師在青山操練檢閱陣法。鑒于武漢江河縱橫，水道四通八達，張之洞大力經營海軍，轉運糧餉，巡緝江湖。他奏調廣東廣昌兵輪至湖北，改名楚材。光緒十七年(1891年)，先后從南洋水師中撥調測海、金歐二輪到湖北。以后又陸續調入江元、江亨、江利、江貞，各載重525噸。光緒二十二年，張之洞向日本神戶川崎造船廠訂造炮艦一一楚泰、楚同、楚有、楚謙、楚豫、楚觀號兵輪，各750噸，魚雷艇湖鵬、湖鶚、湖隼、湖燕，各98噸。這些兵輪以武昌江邊為基地，活動于武漢三鎮、長江中游。
漢口開埠后，商務日新月異。相對漢口而言，武昌商務規模不足。張之洞在武昌設兩湖勸業場，開展商品陳列和博覽，促進商品交流，推進武昌城鄉貿易。
2.修筑武昌堤防
張之洞十分重視湖北武漢的水利建設，先后修武金堤、武青堤。他認為“湖北素有'澤國’之稱，依堤為命者，數十縣也。”故對修堤十分注重。
武昌白沙洲至金口60里，舊有堤，為清道光年間湖廣總督周天爵所建，但年久失修，僅有堤形可見，不能防水。武昌武勝門外新河至青山30里，舊亦有堤，但每年夏天江水灌入，數十萬畝良田，盡成湖蕩。
光緒二十五年，張之洞開始修武昌至青山的武青堤，江夏傅名洗等反對修堤，理由是湖涸失漁利，修堤不便，張之洞痛斥之。初從紅關至青山之堤著手，分成8段，委知州李紹遠、副將吳元凱等分段承修，因地勢過低，定堤防高為1丈至1丈7尺，堤面一律寬2丈。此堤告成后，才修白沙洲至金口的武金堤，分作10段興修。在修堤之前，夏季江水內灌武昌城外的南湖、巡司河等，形成水患。張之洞決定改作新堤，涸出田畝不可勝數。堤綿亙50里，增建高度1丈余不等，堤面一律寬2丈。沿江舊有石駁岸，增建加高，使內河水可泄，外水不入。內湖水須有閘宣泄，于巡司河建閘。張之洞每旬必親往查看工程一次。閘建成，武昌名曰武泰閘，青山名曰武豐閘。
光緒三十二年(1906年)又于南段闞家河、袁家河一帶修建石磯3座。南北堤建成后，設立清丈局，共計勘丈良田萬畝，一部分劃為官辦農場、畜牧場，一部分劃給農民租種。所交租金，作為長期修補江堤經費。
3.碼頭建設
張之洞在龜山之北、漢水之濱建立了漢陽鐵廠和漢陽兵工廠，使這里成為武漢近代工業的發祥地，也是全國鋼鐵工業基地。
漢陽兵工廠廠房
以前，龜山到漢水岸邊，是一大片湖蕩，有小橋、亭閣，是漢陽城郊的游憩之地。由于建廠，推土填湖，打樁建廠，不久這里煙囪高聳，機器轟鳴。漢陽鐵、漢陽造成為武漢近代工業的象征，走向全國。
由于工業區的興建，也帶動了江河航運和鐵路建設。當時大冶鐵砂需運漢陽鐵廠冶煉，礦砂運至石灰窯后再裝船運至漢陽江邊。漢陽江邊建有專用碼頭，卸裝礦砂至鐵廠，同時從北方和江西萍鄉運來之焦煤也通過這些碼頭裝卸。漢陽兵工廠的原料和產品也通過碼頭內運和外運。在清末民初，漢陽碼頭承擔著繁忙的運輸工作，是和工業區相伴隨的近代碼頭作業區，較之以前的渡口和土碼頭迥然不同。今晴川飯店濱江仍存當年碼頭。
4.街道建設
三鎮街道建設也是張之洞所關注的。
武昌街道狹窄，歲久未修，下雨漬水，泥淖難行。張之洞連續幾年翻修武昌街道、馬路，使武昌市容有所改觀。武昌城邊的沙湖和郊外的東湖本通長江，因港道長年失修，淤塞不暢。雨季湖水上溢，無法排澇，周圍農田房舍，常被淹沒。張之洞組織民工，將各處港道分段疏通。在湖西北面另辟水道，導水入江，分別在南堤北堤上擇地建閘數座。其中以保安門外巡司河上修建的武泰閘工程規模最大。修此閘時，張之洞除自己每10日必前往巡視一次，每5日由藩、臬兩司及武昌知府前往查看。次年8月，武泰閘等數閘建成。從此，內湖水位常年穩定，便利了農業生產和交通運輸。
武泰閘
張之洞下大力氣擴建漢口馬路，光緒三十一年(1905年)成立了漢鎮馬路工程局，負責修建玉帶門至大智門一帶馬路。又將漢口后街馬路直修至江邊。漢口老城區街巷狹窄，火警頻聞。通過借鑒租界市政規劃，湖北地方當局對漢口老城進行了一定程度的改造，取得一些成功。1906年，張之洞指令夏口廳、漢陽縣拓寬街道，規定新建臨街房屋需自原線退后3尺，以便救火。至于漢口新城區則相繼修建了許多寬敞的新式馬路。對此，《海關十年報告》指出:“(漢口)街道正在被拓寬，所有新建筑都必須從原線后退三尺，像在租界一樣。”同時，政府還在“城市的街道上維持治安，并作出了一定的努力來改進排水管道和維持環境衛生”。1905年2月(光緒三十一年正月)設立的漢口馬路工程局，將外商火油池繳納之銀撥充修路經費，修筑大智門至玉帶門的馬路，.并擬延伸后街馬路直達江邊。
1905年張公堤建成后，原先的漢口城堡已失去防水功能，于是在1907年拆除，城基改建為馬路，上起六渡橋，下迄江漢路，名為后城馬路，后改名為中山馬路、中山大道。這一段寬平的大街道可謂是漢口華界第一條近代馬路。
當時，張之洞根據僚屬的建議，決定“以此路地皮變價，集資贖還比國租界”。因為比利時在漢口劉家廟購得地皮36000余平方丈，提出以此地作為租界。由于此地扼京漢鐵路咽喉，張之洞堅持不允，經多方交涉，比利時提出索取817800余兩白銀的“損失費”。張之洞便想以馬路地皮變價款償還，此舉引起漢口商人極大不滿，共舉紳商密昌墀為代表，上書張之洞“力爭”。考慮到以后籌款，加上張之洞到人軍機處，最后同意了密昌墀的意見。
5.修筑漢口張公堤
漢口地當江漢之匯，區內湖泊四布，地勢低洼。當初漢口是一片河灘湖汊，在地質結構上是一塊濕地，屬漢陽縣。自明代漢水改道后，漢陽一分為二，形成與漢陽隔水相望的漢口。最初在漢水邊地勢較高的墩臺土堆上筑垸修圍，建屋造房，逐步形成漢口沿河街市。但夏秋水漲，受江水、漢水和后湖之水的四面圍困，常成為一片澤國。后來，由漢陽通判袁焻主修長堤，人稱為袁公堤，堤址為今長堤街。從此保護了堤內漢正街一帶的安全，漢口市區得到相對穩定。1864年，漢陽知府鐘謙鈞修建從硚口到今一元路的漢口城堡、護城河。漢口市從長堤街發展到城堡之下。此時城堡起到了防水作用，袁公堤失去防汛功能，逐步被夷為長堤街。
1887年，洪水淹沒的漢口租界。
漢口囿于漢口城堡之內，市區面積越來越局促。為進一步解除漢口水患，擴大市區，張之洞決定建造后湖長堤。漢口是以堤為命的，安全和發展離不開堤。后湖長堤是漢口歷史上最大的堤工，對漢口發展最為卓著。據說:總督張之洞，見鐵路外的土地荒廢了太可惜，就在鐵路外另做一道堤，把漢口的面積擴大20倍。堤修成后，堤內成了良田，人民感激張之洞的功德，稱呼堤為張公堤。
1904年，張之洞在修好武昌南北兩條長堤之后建筑后湖長堤，特成立工程處，張南溪為負責人之一。當時在后湖當中搭了一座很高的臺，張之洞站在臺上，用望遠鏡觀察四周，指定上到哪里，下到哪里，中間經過哪些地方，就這樣地把堤的路線決定了。
外國工程師穆氏具體設計，根據張之洞所指定的路線，進行勘測，辦理購地手續。這道堤，下面是以牛湖廣佛寺前即現在的堤角為起點，向西北越過岱家山，轉一個90度的大彎，折向西南，經姑嫂樹，至禁口止，長13500米，合27華里，人們叫做張公堤。同時，又修以皇經堂(即鄒家街)為起點，由南向北，經長豐院舊堤直至禁口，與張公堤相連接，長7華里多的張公橫堤。兩堤合計34華里多，高以鐵路路基為標準，堤面寬二三丈不等，堤腳寬六七八丈不等，主要是民工承包建成。當時張彪指揮駐在漢口的綠營和新軍，也參加了這一工程。
張公堤從光緒三十年八月興工，至光緒三十二年完成，歷時2年多，費銀80萬兩。在張公堤未建成以前，漢口市區只局限于從硚口沿城堡下至通濟門(一元路)。張公堤完工后，上起舵落口、水廠、宗關，下至丹水池、堤角這一廣大地區，包括現在黃浦路、趙家條、惠濟路、解放公園、中山公園、武漢商場、寶豐路和古田路水廠的整條解放大道及整條航空路、新華路、球場路、西馬路，還有建設大道、發展大道等地區才露出水面。
漢口市區擴大很不容易，因漢口北部地勢特低，必須修堤填土才能使荒塘野湖低洼之地隆出水面，成為承載各種建筑物的陸地。填土之后，仍不能解決來自后湖的水患。汛期一來，后湖之水洶涌侵入市區，即便不在汛期，市郊也因地勢偏低，難以解除水浸之苦。修成的張公堤高程與京漢鐵路相齊，使堤內荒廢的積水之地變為良田沃土，免遭水患，于是這一帶地價不斷上漲。張之洞乃在1906年設立漢口后湖清丈局，清理地皮。
小張公堤從禁口向西北，經額頭灣，折向東南至舵落口與長豐南垸堤相連接，長9.8公里，過去是沒有堤防的。中分兩段:由舵落口至蔡家廟為老堤段，過去是一個小土埂，后經群眾培修，還是很低。1931年大水時，洪水漫過此堤，長豐南北兩垸全部被淹。從蔡家廟到禁口一段為新堤段，由張仁播所倡筑。人們以他為張之洞的后裔之故，叫這段堤為小張公堤。
6.舉辦郵政、電報、電話
1861年，漢口開埠后，英、德、法、俄、日等國在漢設立租界，開辦郵政。這些“客郵”，行使母國郵政章程，收寄國際和中國國內互寄的郵件，貼用的郵資憑證是外國郵局發行的貨幣郵票，蓋銷母國文字的漢口地名郵戳。來往郵件均用本國郵袋封發，不受漢口江漢關檢查，以此作掩護，大開販運走私的方便之門。
同時，漢口江漢關試辦近代郵政，同海關一樣，海關郵政也掌握在外國人手里。
19世紀末，李鴻章、劉坤一上奏開辦西式國家郵政。1896年，湖廣總督張之洞上折力主開辦國家郵政。1897年光緒皇帝同意開辦近代國家郵政。漢口郵局的開辦在同年2月2日，比大清國家郵政的開辦早18天。
清末明信片
漢口郵局成立之初，不過是將海關郵局命名為“漢口郵政總局”，仍由海關代管，所設郵務長由江漢關外籍人員負責兼任，1906年9月才有國人任郵政司，權限稍有擴大。1907年6月，郵傳部從海關手里接管郵政。
1908年，漢口郵政總局設郵務總辦，從江漢關遷出至花樓河街口辦會，始完全脫離海關。漢口郵局管轄鄂豫湘3省郵務，又轄陜西西安郵務，成為華中郵政樞紐。單漢口一地，郵政支局即有8處：硚口、大王廟、新街、黃陂街、白布街、大智門車站、華景街、三元里；二等郵局1處，設劉家廟江岸；郵寄代辦所3處，為茅廟、易家墩、新漢。設立郵箱，凡屬繁要街道，均設有信筒或信柜，以便就近投信。
在商務貿易發展的刺激下，武漢商人請架設長江電報線路以溝通商情。1883年，兩江總督左宗棠奏請架設長江電線。次年，上海至南京電報線路延伸到漢口，在漢口熊家巷河邊招商局內設立電報局，用莫爾斯電報機與上海通報。1886年，漢口至武昌、漢陽過江水線建成，武昌、漢陽相繼設立電報局，漢口局為總局。武昌局設三佛閣，漢陽局設潛龍巷鐵門內，今月湖江南一村附近。1890年，張之洞在省內擴展支線，架通漢口至襄陽電報線。1896年，張之洞與湖南巡撫陳寶箴商定，架設湘鄂兩省電報線。1901年，武漢經沙市、宜昌到重慶、成都以及北經信陽至鄭州電報線架通。1910年，漢口與北京電報線竣工，武漢三鎮電報線路已通向四面八方，成為全國電報網絡中心之一。
清末丹麥大北電報公司在上海的電報房
由于武漢開通了與沿海地區的電訊系統，云集武漢的各大商號普遍設分號于當年的經濟心臟上海，直接負責本部的進出口業務，以便更快掌握風云變幻的國際、國內市場，遇有緊急之事，則用電報與漢口總號聯系。
1899年，漢口電報局兼辦電話。次年，武昌撫署東廳、漢口張美之巷創設電信局，兩地各安裝磁石交換機二三十門，武漢市內始有電話。1902年，湖北地方當局擬擴展電話業務，責成地方委托商人劉歆生于1904年組成漢口商辦電話公司，這是全國第一家官督商辦電話公司。1907年，郵傳部正式定名為武漢電話公司。
7.填湖挖洞
從微觀看，三鎮市內交通的障礙很多。其一，長江和漢水是聯系武昌、漢陽、漢口三鎮的自然紐帶，武漢三鎮既以長江和漢水相互聯系，鼎足而立，同時又因長江和漢水彼此隔絕，乘船來往費時費力，構成三鎮之間陸路交通的巨大阻礙。其二，從地形上看，武漢為沖積平原，多小山、湖泊。武昌老城區內橫亙著蛇山、胭脂山、花園山、螃蟹甲和鳳凰山等5座小山，其中以蛇山為最高，也較長，綿延數里，把城區分為山前山后，交通很不方便。點點小山之間，還有菱湖、都司湖、西湖、歌笛湖、長湖等分布其中，雖湖光山色，風景秀麗，但也給市內交通帶來不便。武昌對岸的漢口湖泊眾多，水域甚廣，水患頻仍。其三，從地勢上看，作為三鎮經濟重心的漢口，北枕后湖，西南兩面瀕臨漢水、長江，地勢低洼，市內除極少數街道高出海平面27米外，其余都在27米以下，郊區一般海拔在20米左右。武漢自有水文記錄以來平均水位為25.23米，汛期時可達28米。每逢大雨，漢口城區外灌內漬，常成澤國。解放前的漢口多次堤防潰口。漢口市內交通的發展，首先依賴堤防建設為之先行。
武漢的湖泊，這已經是不知填了多少小湖后的狀況
張公堤筑成后，共涸出土地10萬余畝，為新市區的拓展創造了有利條件，也為漢口市內交通的進化打下了基礎。1905年，漢口成立馬路工程局，著手規劃漢口馬路工作，后城馬路、歆生路、大智門路、火車站前馬路、何家路、華景街馬路、德華里下馬路、三元里下馬路等相繼建成。
武昌方面市內交通的進化主要障礙在于小山的橫亙。武昌舊城區以蛇山為界，山南為商業區，山北為居民區，由于蛇山橫亙城中，交通不便，車馬不能通行。武昌有名的長街(今解放路)，從司門口一直延伸到望門山，被蛇山隔斷，山前山后往來行人需翻山通過，諸多不便。1904年，張之洞命張彪督率3000士兵鑿石開洞，打通蛇山，山南山北聯成一體，此處昔有鼓樓，俗稱鼓樓洞。
鼓樓洞
1907年，考慮到粵漢鐵路修建后，武昌城外南部將建武昌火車站，張之洞決定在武昌中和門至大東門之間辟通湘門，以利城內外人民出入。
8.交通工具進步
隨著武漢三鎮街道和各項市政基礎工程建設的不斷竣工，武漢城市交通工具也漸次進化。清朝末年，古老的轎子在武漢三鎮還經久不衰，達官巨賈都視以轎代步為氣派。
1870年，日本人造了第一輛人力車，1888年，這種被中國人稱為“東洋車”的交通工具出現在漢口租界中。1901年，漢口租界工部局正式登記人力車1000輛，華界市區也有人力車。1911年，武漢三鎮有人力車3300輛，其中租界1500輛，漢口華界1000輛，武昌、漢陽800輛。
1911年，武漢數萬人集會，抗議英租界巡捕房槍殺人力車夫
晚清，富商、權貴還自備馬拉轎代步，以示闊綽。馬車經營始自1903年，當時漢口六渡橋創龍飛車行，有10多輛轎式馬車出租。后來車型改進，由轎式改為皮篷式。1910年，漢口有馬拉轎車40輛。此種客運馬車，一馬拖車，設座4個。如果又擠又站，最多可載7人，車費略低于人力車。
汽車在武漢出現較早。1903年，英國駐漢領事館購進一輛美制福特汽車，名叫“來路卡”，該車體小，頭面尖而橢圓，沒有電氣設備，安的是油燈，啟動靠手搖，是武漢出現的第一輛汽車。武漢最早購買汽車的中國人是買辦劉子敬，他于1909年在上海購回實心四輪馬車、蒸汽發動機汽車各i輛，后又購買篷型、轎型小座車各1輛。
9.舉辦自來水自來電
武漢三鎮是全國內陸最早用電的城市。張之洞籌辦的煉鐵、紡織、兵工廠等及鐵路、衙門、營盤、軍事學堂等都相繼用電。1890年建廠、1892年開機的湖北織布局有電燈1140盞，漢冶萍公司漢陽鐵廠辦電規模更大，生產部分除軋鋼外，均用電力。不過，以上電力設施均為工業生產及官署辦公所用。
武漢三鎮人們的日常生活用電始于漢口租界。1861年，漢口開埠后不久，英商集資創立了“漢口電燈公司”。從1896年起，漢口紳商就有人申請籌辦水電事業，均因股東不足或暗參洋股而為督撫所不準。有英、法商人希圖染指華界水電，均被張之洞婉言謝絕。
1906年，寧波旅漢商人宋煒臣經張之洞批準，投入少量官股，聯合湖北、江西兩幫巨商王予坊、朱佩珍、葉璋、萬昭度、蔣鴻林、朱士彬、丁維藩、蔡紹榮、胡敞等11人共同發起籌辦水電公司，取“水火既濟”之義，定名為“商辦漢鎮既濟水電股份有限公司”，宋煒臣任公司經理，王予坊任協理。張之洞特撥官款30萬元相助，特許既濟專利，規定漢口地區除租界外，不得另設電汽燈、煤油汽燈、自來水公司。該公司下設電氣燈廠和自來水廠，由英籍工程師穆爾賓負責工程設計，于1906年8月同時興工。電氣燈廠設在漢口河街大王廟河沿，該廠裝有500千瓦直流電機三部，總裝機容量為1500千瓦，1908年建成送電。在當年滬、京、穗、漢四個大城市的民營電廠中，既濟占全國經營電廠總容量三分之一。自來水廠設硚口宗關，有渾水池、濾水池、清水池，在后城馬路附近建水塔，與水廠同時建成供水，此塔在解放前是漢口地區最高的標志性建筑。自來水廠于1909年7月竣工供水，其供水范圍4.3平方公里，供水人口10萬左右，連當年漢口租界亦完全依賴該廠供水，實為中國人引為自豪之舉。
武昌公用電氣公司出現亦較早，1906年，商人周秉忠等籌資280萬元，創辦武昌水電廠。
