薛福成在曾国藩的幕府中经受了整整七年的锻炼，增长了见识，开阔了视野，也积累了丰富的从政经验。同治十二年（1872年）三月十二日，曾国藩在南京病死。在发丧期间，薛福成便帮他的长子曾纪泽料理了丧事。到六月下旬，当薛福成在长江岸边送走曾氏的丧舟后，面对滔滔的江水，瞻望未来的前途，他不禁有点怅然若失。此时，他因擅长文笔，在官场中已有了一点名声。直隶总督李鸿章曾特地写信给他和钱应溥，请他们代写陈述曾国藩“忠勋事实”的奏疏。特别是山东巡抚丁宝桢，对他分外赏识，半年前曾向朝廷密保，说他“纯粹果确，志趣超迈，在知府中极为杰出”，如简任山东巡海道府要缺，必能不负任使。然而此时的他毕竟资历尚浅，也没有显示出过人的才学，所以还没有得到朝廷大员更多的重视。在幕僚星散之后，他这个没有实缺的候补同知，只得怏怏失意地走出两江总督的衙门。这时候的薛福成，已有35岁，同7年前在宝应投军时那个未经世面的青年相比，如今他老成、干练多了。不过，由于受曾国藩等人的影响，他思想上的封建色彩也有所增加。这年春天，他在写给幕府同僚、带领首批留学生出洋赴美的陈兰彬的临别赠言中，一方面极力提倡向西方学习先进的科学技术，另一方面又强调“秉礼守义、三纲五常”是中国的所长，中国的封建政治制度远远胜过西方。他的宗旨是向“饕利朋淫腥膻”的西方学习自强之术，以便捍卫礼义昌盛的中国传统制度。这种观点，完全符合曾国藩等人所宣扬的洋务思想。
不久，薛福成到了苏州，在苏州书局任职。自古说“上有天堂，下有苏杭”。苏州景色秀丽，有很多名胜古迹。长日多暇，薛福成就常常结伴去游览沧浪亭、南禅寺等著名的风景胜地。然而，像过去一样，他没有沉迷于山水，而是身在江湖，心忧天下，一直关注着这个“人间天堂”及其周围地区的政风民情。在游玩的这些日子里，他看到苏州等江南著名的繁华之区如今已十室九空，百物昂贵；小民奔走拮据，艰于生计；农民终年辛劳，尚难自给，偶遇水旱，流移、饥赢之苦便不可殚述。他又了解到，四川的官吏们把这个有“天府之国”之称的富饶之地视作敛财之源，将肆意挥霍浪费的开支加派在田亩的赋税之上，这种“津贴”的数额，已超过国家正赋的十倍。他还获悉，在不久前改道山东的黄河已频频决口，西北数省的水土流失也非常厉害，严重的水患正在对百姓的生命财产造成越来越大的威胁……全国各地疮痍满目，人民生活困苦不堪，这种种情形，不能不使他满怀忧虑。
更使薛福成焦虑的，则是当时日益严重的边疆危机。短短几年中，列强张牙舞爪，正在加紧侵占中国的本土和邻邦。沙俄东割黑龙江以北，西侵伊犁地区，在东、西、北三面绵亘2万里的边疆上伺机而动；法国正蚕食着越南，已占领了越南南方，即将拆除护卫云南和广西的藩篱；英国从印度侵削缅甸，窥伺着云南的西境；连日本这个蕞尔岛国，也一度入侵台湾，并又企图侵略朝鲜。中国的疆圉如此漫长，却又处处与强盗为邻，就像厝火积薪，势已不可终日。为此，薛福成忧心如焚，不禁惊呼：“呜呼，中国不图自强，何以善其后！”
薛福成觉得，在这剧变的时代，即使古代圣人复出，也不能不讲究变革、注重洋务。可是直到如今，朝廷却仍旧一味因循守旧，“政事非成例不能行”，“人才非资格不能进”；士大夫们还是在八股、试帖、小楷上耗费时日，“所习非所用，所用非所习”，一听到有人讲求洋务，便大惊小怪，以为是狂人狂言。这样“拘挛粉饰，靡有所届”，外国日强，中国日弱，一二十年后，就更不堪设想了。面对这些状况，他觉得有如骨鲠在喉，不能不吐。然而按照封建王朝的体制，“不在其位，不谋其政”，像他这样的知州“微员”，没有向朝廷上书言事的资格，要是自说自话地去大发议论，很可能会被斥责成不安本分的狂徒，甚至会受到革职查办的处分。因此，他也只能按成例办事，把满腔愤激强压心头，耐心地等候合适的时机。
自然，在苏州书局的这段日子里，薛福成也并非无所事事。他代人写墓表、家传，与人合刻曾国藩的书稿，并撰写有关继续批评科举制度和如何治理黄河水患、兴修西北水利等方面的文章。除此以外，他还写了大批借古喻今、暗砭时弊的史论。
在《海瑞论》中，他反复称颂海忠介“以鲠直事君，以果敢任事”的“刚气劲节”，在《叶向高论》中，他力图论证这位晚明的贤相隐忍不发，和客魏阉党虚与委蛇，是为了“潜移默夺”，以便挽救大局。
特别惹人注目的是十多篇关于《汉书》的札记和当时就以“鹅湖逸士”名义发表于上海的文艺刊物《瀛寰琐记》上的《狐仙谈历代丽人》，以及《汉宫老婢》等笔记故事。这十多篇札记在学术上颇有独到之处。例如，根据史书记载，汉惠帝娶了赵王张敖的女儿为皇后，而张敖之妻就是惠帝的姐姐鲁元公主。这样，历代有不少著名的学者都认为，惠帝作为舅父娶了嫡亲的外甥女，“渎伦蔑礼”，行同禽兽。薛福成便从分析惠帝姐弟的年龄着手，指出鲁元公主仅比惠帝年长几岁，而且嫁给张敖的时间也不是很长，不可能有可以同她弟弟生育子女的女儿。因此，惠帝的张皇后必定是张敖前妻之女。薛福成多少有意将同治皇后比作张皇后，而同治皇帝的命运也确实像汉惠帝——1874年年底，他在年仅19岁时便少年夭亡了。师法吕太后的西太后出自继续专权的需要，就改变祖宗家法，让醇亲王的儿子、同治帝的堂弟载湉承嗣咸丰帝。这个只有四岁、听任西太后摆布的小傀儡，即是光绪皇帝。
第二年即光绪元年春，按官场的规定，是候补同知薛福成赴部引见之时。从江南前往北京，中途必然要经过山东济南。这时，山东巡抚仍是丁宝桢。此时，薛福保在当丁宝桢的幕僚，薛福辰也在几年前调到山东当差，不久前因两次治理黄河有功，已升任为济东泰武临道。在这儿，薛福成从邸报上读到了朝廷颁发的最新的一系列谕旨。有些谕旨只是重弹些陈词滥调，薛福成浏览一下后就丢在一旁，可是当他拿起上年十二月的一份邸钞时，他的目光就立刻凝视在这一些字句上：“博采谠言，用资治理”，“内外大小臣工”，“竭诚抒悃，共济时艰。”白纸黑字，写得分明，两宫太后为了在这帝位更替的非常时期中稳定大清王朝的统治，决定要广开言路了。
读到这份懿旨，薛福成大为振奋。多年的夙愿将可以变为现实，他可以用“应诏陈言”的名义，畅开胸臆，一吐为快了。他立刻挥笔疾书，把自己为补救时弊、变通旧法的对策，概括成“治平六策”和“海防密议十条”，洋洋洒洒地写下了一万余言。书成之后，他就请对他们弟兄都十分赏识的丁宝桢代为上奏。
薛福成提出的“治平六策”为《养贤才》《肃吏治》《恤民隐》《筹漕运》《练军实》和《裕财用》，主要内容是整顿内政。在这些对策中，开特科、停捐例、裁绿营等办法，是十来年间他向曾国藩等督抚大员一再提议过的，所不同的是，此番他把它们直接呈递到最高封建统治者的面前。此外，根据近些年来的观察、研究，他又提出了一系列新的建议。他指出，京官不像外省官那样有朝廷发给的养廉银作为补贴，生活十分清苦，都极盼外放。因此，应该给京官增加养廉银，以便改变这种重外轻内的局面。他指出，四川人民承担着种种沉重的赋税，生活非常困苦，所以应该在四川剔除“津贴”一类的厉民苛政，在全国普减厘金，特别是要将百姓日常生活所必需的布、帛、粟、米等商品的厘金全部免除，以便“大慰民望”。他又指出，按照吏部定例，州县官在前后任交接时，必须迅速将官府的钱粮交结清楚。然而近些年来，州县官肆意挪用公款，已十有八九不作交结。因此，应该向他们重申平时不得巧立名目、报销公款，离任时必须在限期内交结的旧例，否则就参革不贷。这样，便可减少官库钱粮的亏折，使国家财用充裕。他还指出，加强海防是慎筹门户之计，巩固塞防是培护根本之计，反驳了当时重海防、轻塞防，甚至不惜把新疆丢给沙俄的荒谬见解。为了培护根本，就应该加紧训练精锐的骑兵，这样，“北可固边塞之防，西可备新疆之用”，得益非浅显。
在“治平六策”中，不乏精辟的内容，然而正如薛福成自己所说的那样，它们毕竟是“史册经见”，或是早有大臣营办成功的老办法。使当时的人们耳目一新的，则是“海防密议十条”。这十条密议讲的是洋务，是效法西方的“自强之道”。它们的题目是：《择交宜审》、《储才宜豫》、《制器宜精》、《造船宜讲》、《商情宜恤》、《茶政宜理》、《开矿宜筹》、《水师宜练》、《铁甲船宜购》和《条约诸书宜颁发州县》。归纳起来，十条密议主要有以下五方面的内容：
第一，改善外交工作。薛福成客观地分析了国际形势。他指出，西方列强为了侵略中国而互相勾结，中国直到今天依然孤立无援。中国应多树外援，努力打破这种状况。如今在西方的强国中，英国和法国力图加深侵略，是中国不可忘记的仇敌。沙俄西占伊犁，东割黑龙江以北，还特别觊觎东北三省，所以对它必须大加防备。德国目前同中国纠葛不多，但它气势汹汹，也不能恃以为援。而美国平时与中国的关系最和睦，并又唯恐中国削弱，欧洲日强，会损害它的利益，所以是中国不可失的强援。中国应“豫筹布置，隐为联络”，一旦有事，则必定得益匪浅。与此同时，他又指出，如今沿海州县的地方官吏与洋人的交涉活动已十分频繁。可是当事者们却往往从没见过中外之间的条约，临事时茫然不知所措。这样，“偏于刚者”，会“违约而滋事端”；“偏于柔者”，也“以忘约而失体统”，总之都会启衅召侮。因此，应将国际公法、中外条约多多刊印，颁发到州县，使有志之士和有关的官幕书吏都能随时披阅，遇到事变，便可援引公法、条约，从容地与洋人周旋。
第二，培养新式人才。薛福成极为感慨地指出，中国的士大夫拘于成见，平时高谈气节，鄙弃洋务，只懂些八股文、试帖诗，一遇事变，就像盲人那样不知所措；而号称懂得洋务的，又只有翻译、商贾之流，他们除了声色货利之外，也不知其他，这就是国家难觅洋务人才的原因。他认为，要使人才奋起，必须使“聪明才杰之士”都来研求时务。应该为洞达洋务的人专设一科，令内外大臣都来保荐，让“胆识兼优、习辩锋生者”任出洋使节，“熟谙条约、操守廉洁者”任税务司，“才猷练达、风骨峻整者”任海疆州县的官吏。即使是新科进士，大挑举人，优拔贡生等科举正途出身的人，也可予以录用。这样，“功名之路”一开，士大夫习闻惯见，渐渐转移风气，不再专务空谈，“奇杰之才”必定会大批涌现。
第三，重视科学技术。薛福成十分深刻地指出，西方的“器数之学”即科学技术之所以日新月异，是因为西方以科技为要务，凡能独创新法者，可以世食专利，所以人们注重发明创造，常常有因此而一举成名的。中国古代在科学技术上何尝不如西方，但后世的人们却将百工技艺都视作鄙贱的事情，聪明的人才不肯加以留意，所以在科技方面便逐渐落后。要扭转这种局面，就必须鼓励人们去钻研科学技术。应该寻访出中国的能工巧匠，用官衔来加以表彰，并随时派人带他们出洋游历，参观各种工厂，探索西方科技的奥妙。对于能够发明创造的，就给予奖励，或者给予专利。这样，巧工日出，便足以与西方争长。
第四，加强海军力量。薛福成分析了中国海军与造船工业的现状，指出中国的海军虽已仿效西法，选用“洋将”，但仍不如西方精炼。因此，应该留心物色确有才能的“洋将”，请他们来帮助操练。同时，应该挑选沿海“勤敏”的子弟上西方兵舰见习，几年后学成回国，便由他们来操纵军舰这样就能使海军日益精锐。他又指出，外国的商船和兵舰是截然不同的，现在中国的船厂在制造轮船时想使它们兼备二者的功能，结果造出了不伦不类的轮船，“运货不逮商船之多，战阵不若兵船之劲”，“是欲求两便，而适以两误”。今后必须将兵舰与商船分清楚，才能把船舰越造越好。他还指出，铁甲舰威力巨大，绝非寻常兵轮所能匹敌。中国有了铁甲舰，“外则巡缉洋面”，“内则扼守要口”，还可使其他兵轮有了依护而增加气势。因此，中国应不惜巨款，向西方定购铁甲舰，使海军力量得到大大地增强。
第五，发展商业、矿业。薛福成在此时已懂得求富是求强的基础，开始积极主张发展官办或官督商办的新式企业。他指出，中国设立官督商办的轮船招商局，“夺洋人之所恃，收中国之利权”，确实是个好办法。可是应募领船的华商寥寥无几，附在洋商名下去购买轮船，宁可让洋人获得大利的却大有人在。这是因为华商在报税过关时常常要被勒索和稽留，用了洋商名义，则往来自如，较易获利。因此，必须“体恤商情，曲加调护”，使官吏不得勒索，关津不得稽留，务使他们有利可获。同时还应该让中国商船驶往西洋口埠，分食洋商的商业利益。这样，缴款造船的华商必定会源源而来，商业必定发展、兴盛，用来保护商船的兵船，也能利用充裕的商务之税作为养船之资。他又指出，中国到处都有未经开采的金、银、煤、铁等矿产。“货弃于地”，外人垂涎已久。中国应使用西方的机器，用官办和官督商办两种办法来发展矿业，以杜“彼族觊觎之渐”，“兴中国永远之利”。发展了商业和矿业，连同在国内暗增茶税，在对外贸易时提高茶价等办法，就一定能使国家岁收增加，兵饷充裕，奠定富强的基础。
《应诏陈言疏》上达朝廷后，首先在紫禁城里引起很大的反响。两宫太后面谕军机大臣将《应诏陈言疏》发给各衙门商议。其中“海防十议”由总理衙门核议，“治平六策”由吏、户、礼、兵四部分议。经各衙门议复，清廷认为“海防十议”中“择交”、“储才”两条关系重大，并与南北洋大臣在筹议海防时的意见大致相同，而当时正在酝酿的派使节出使海外的措施，正可以起到联与国、练人才的作用，因此清廷终于作出了遣使出洋的决定。同时，清廷又议准由总理衙门刊印《中外约章》和《国际公法》等文件，将它们颁发到各关道、各行省直至各个州县。对“治安六策”的内容，清廷也有所采纳。在此后几年中，清廷陆续地下达了停止捐官的命令；进行了补贴京官的讨论；颁布了稽核州县交代的新章程；向黑龙江、吉林等省相继派出了练兵大臣；较大规模地裁减了绿营，添设了练军；在四川裁撤了蠹民的夫马局，在各省豁免了米商的厘税等。这些改革措施，都同“治安六策”的倡议有直接或间接的关系。
这份《应诏陈言疏》也在全国各地力求变革的进步人士中引起了很大的震动。本来，购买铁甲舰、训练海军等措施，只是朝廷要员们刚开始密议的内容，一般的道府官员不过是有所风闻而已。而这一身在江湖的知州微员，对国家的内政外交却能全局在胸，提出了一系列督抚大员们都未曾提出的重要建议，不能不使人们在惊讶之余对其深感钦佩。于是，京师内外比较开明的人士纷纷传抄这份万言书。这份《应诏陈言疏》使薛福成名声大噪，成了洋务派中的一个新秀。
1875年，沙俄在伊犁交涉中诱迫中国的全权大臣崇厚签订了出让大片领土和大量主权的辱国条约；德国公使巴兰德则利用修订双边条约的机会，硬要中国尽免洋货的厘金，在谈判陷入僵局时，他又发出了战争叫嚣；而日本在吞灭琉球之后，气焰更加嚣张，使中国除了面临西洋的侵略外，越来越感受到来自东洋的威胁。面对如此危局，社会各界的爱国人士无不忧心忡忡。
薛福成在日夜忧虑的同时，更加积极地筹划着应变的对策。他觉得，“应之得其道，敌虽强不足虑；不得其道，则无事而有事，后患且不可言”。因此，他网罗见闻、抒展胸臆，将自己认为应采用的“应变之道”写成书面文字，这就是著名的《筹洋刍议》。
在《筹洋刍议》中，薛福成首先依据中外约章应该“期于两国有益无损”的原则，公开提出对不平等条约进行“补偏救弊”。
这部著作是在西方列强抓住“修约”机会大肆讹诈，妄图攫夺新的侵略特权的困境中写就的，故薛福成首先考虑的是如何看待中外约章，如何对付列强就此对中国施加的“多方挟制”。
在开宗明义的《约章》一节中，薛福成根据对世界各国政治情况的了解，首先阐明了中外缔结约章应该遵行的原则：“两国议和，不能无约。约章行之既久，恐有畸重畸轻之事，以致两国之有偏损也，不得不词期修改，以剂其平，此中外通行之例也。然修约之举，期于两国有益无损。损一国以益一国，不行也。一国允而一国不允，不行也。”显而易见，中外缔约的原则就是四个字：平等互利。缔约如此，修约劝；然，就是为了纠其“偏损”，“以剂其平”，最终达到平等互利。
《筹洋刍议》的最后一节《变法》，是全书的精华所在，也是薛福成这一阶段思想内涵中最为闪光的部分。在《变法》一文中，薛福成认为当前的中国已步入“中外联属之天下”，“虽以尧舜当之，终不能闭关独治”。
既然中国已不能回复到“闭关独治”的老路上去，那就要根据今天的形势与需求变更祖宗的成法，才能挽救社会存在的种种弊病，使中国在沉疴中奋起。这才是薛福成呼吁的真谛所在。
薛福成分析道，如今中国与之并峙的对手，已不同往昔，而是“恃智力以相竞”的西洋诸国。为了战胜这些强大的对手，中国只有学习他们的长处，同样凭借智力与之角逐竞争。具体实现以下几个“变”：“商政矿务宜筹也，不变则彼富而我贫；考工制器宜精也，不变则彼巧而我拙；火轮、舟车、电报宜兴也，不变则彼捷而我迟；约章之利病、使才之优绌、兵制阵法之变化宜讲也，不变则彼协而我孤，彼坚而我脆。”上述内容囊括工矿、商务、交通、电讯诸事，皆从增强国力入手，希望中国由贫弱变为富强。此外，书中还触及约章、使才和兵制，旨在改变中国“敌国之环伺”的困境。