驻京交涉与新设衙门
1860年议和后，外国公使驻北京，使对外交涉更直接进入京城日常行政。奕訢等人的设署奏议指出，各国事务此前由外省督抚奏报军机处；军务与外交头绪同时增多，容易延误，因此要求在北京设置专办外国事务的公所。1861年，总理各国事务衙门成立。
奏议仍沿用清朝既有的官署语言和人员安排，由王公大臣领衔，并使相关军机大臣兼管。最初甚至设想，待战争平息、外国事务减少后即可裁撤，把事务交回军机处；实际持续的交涉需求，使这一原拟可撤的安排成为长期运作的机关。
兼任大臣、章京与同文馆
初设时，主办大臣人数有限，随着交涉增多而扩充。奏议拟从内阁、部院和军机处等处挑选满、汉司员轮班办事，借用军机处已有的文书与值班经验。总署的工作因此并非由一个专任“外交部长”独自承担，而是多位兼任大臣与办事人员共同处理。
1862年，同文馆设于总理衙门之下，培养外语专门人才；此后语种和科学课程逐步扩展。第一历史档案馆公布的考叙资料，涉及教师接收、学生招收、考试和奖惩，显示翻译能力要通过持续办学和考核形成。语言训练成为外交机关维持日常交涉的一项组织工作。
出使筹办与1901年改组
总署也参与中国官员出洋和使节派遣的筹备。斌椿旅行、志刚和孙家谷随蒲安臣出访，以及后来筹派常驻使节，代表了不同阶段的安排。旅行考察、特别使团和常驻使馆各有任务，不能把前一次出洋就当作一套常驻外交网络已经建立。
1901年7月24日，清廷下令把总理衙门改为外务部，班列六部之前。外务部承接条约、疆界和使节等交涉，范围还包括通商、海防、关税、邮电及传教事务。机关名称和地位的变化，标记了晚清中央外交组织的一次重组，而非另一个政权从这天开始。