郑观应在上海电报局任职时间不久，仅从1881年5月20日至1882年春近1年的时间，但他对电报建设还是很有功劳的。他办电报的目的是为了挽回利权便于商战。在架设津沪电线之后，即和经元善、谢家福等人奏请架设长江、闽浙等处电线，以利商务。在给两江总督左宗棠的禀文中讲道，外国商人从上海至外国有万里之遥，而消息在瞬间即可沟通；而中国商人从内地到上海，有的不过几百里路程，消息却迟于外国商人，致使蒙受经济损失。因此，电线对于商战有极大的关系。
然而，当计划呈请两江、湖广、闽浙等督抚批准时，遇到了阻力，特别是受到左宗棠的阻挠。向来重视学习西洋技术的左宗棠，忽然宛如一个道地的顽固派，这其中是别有原因的。左宗棠的批示不过是一种藉口，他的本意是不肯把长江电线让淮系集团插手，而是要交自己集团中长期办洋务的胡雪岩去办。在湘、淮派系斗争中，郑观应似乎是一个不偏不倚者。通过左宗棠的左右手、洋务局头头王之春疏通左宗棠的左右干将，然后说服了左宗棠，缓和了两集团的矛盾。不但架设电线的要求获得了批准，而且郑观应还得到左宗棠筹办长江电报事宜的委任状。
郑观应在经营电线方面是很有远见的。鉴于津沪电线通成后，报费很贵而效益很少。在长江、闽浙架线兴工时，他就提出首先要培养中国的电话人才，其次才是添招股本增加电线。电报业在创始之初，所用人才都是外国人，工资就是一笔极大的开支。加上水陆电线、机器、磁碗、纸张等器材，又都是从外国购买，所花钱财不计其数。郑观应认为必须培养人才来代替洋工，自己设厂制造电线机器等材料，减少从外洋购买，从而做到减电费、扩大营业、增加效益。因此，他在提出办电报专门学校之外，还计划各分局招收学徒，在打报等实际工作中培养；另外，考选学生出国学习制造、机器、水陆电线、电气等专业，然后回国自行设厂制造。按照他的设计，电工聘用华人，器材自己制造，线路必能迅速推广，报费即可大大降低，盈利必将日渐增多。
汉阳铁厂是湘广总督张之洞于1889年开始筹备，1891年动工兴建，1893年投产出铁。它兼采矿、炼铁、开煤三项，实际上是一个官办的钢铁联合企业，在当时是东亚最大的钢铁企业，但由于厂址同原料、燃料产地相距较远，运费昂贵，经营管理不善，销路不广等众多原因，投资颇大，收效极微，搞得张之洞心力交困，一筹莫展，只好招商承办。这个“商”就是盛宣怀，他于1896年5月24日接办，随后就请他多年的老朋友，善于经营近代企业的郑观应去做总办。
在盛宣怀接办铁厂后的第8天，即1896年6月1日，郑观应奉北洋大臣和两湖总督的委派，走马上任了。当时他最大的顾虑是就任铁厂总办会失去招商局帮办的职务。因为招商局是肥缺，而铁厂是苦差事。盛宣怀知道郑观应的心事后，即向他保证不会让他失去招商局职位。郑观应一方面碍于盛宣怀的情面，另一方面他已认识到“煤铁于今世界用途最大”的道理，为了实现自己的理想和主张，便欣然前往就任了。
郑观应刚一上任，即向北洋和两江总督提出了三条关键性意见：第一，解决焦炭来源问题。铁厂需要焦煤，如同人需要谷米一样。为此他化费了很大力气。到1896年秋冬之交，基本上保证了焦炭的来源。按规定，各处运至汉阳的焦炭，萍乡广泰福每月2000余吨，郴州每月1000余吨，开平每月1000余吨，每月共可得4000数百吨。汉阳铁厂如两炉同时运转，月需5000余吨。本来只开一炉，还因焦炭不能常年供应而时有停产，现在供应的焦炭距同时开两炉所需已相差不多了。
第二，培养人才问题，首先他对外洋聘请来的技术人员作了全面的了解。当时汉阳铁厂有外籍技术人员25名，他认为这些洋人不但品格有问题，而且技术水平也不高，其知识手艺还赶不上翻译过来的书中所讲的那些，把他们当作管理工程的人员使用是不合适的，只是在中国自己的技术人员未培养出来之前，还须聘用洋匠。他在暂时聘用外国技术人员的同时，积极着手培养中国自己的技术人才。他计划设立学习机器的书院，利用厂中技术人员教授徒弟，为将来代替洋人打基础。到那时，薪水可以大大减低，钢铁成本自然降低，还免去了受洋人技术上的挟制。他认为这种将理论知识与实际操作相结合的学堂比上海、天津设立的学堂有效得多。同时，他还主张派有实际经验的工匠去外国机器厂学习，加快缩短与国外技术上的差距。
第三、解决销路问题。无论是“觅焦炭”，还是“选人才”归根到底是为了扩大钢铁及其制品的销路。没有广阔市场的开拓，汉阳铁厂是维持不下去的。一开始，汉阳铁厂的销路预定以芦汉、粤汉铁路的钢轨为大宗的，张之洞还奏请朝廷明文规定，凡有国家筹建项目的钢铁用料，一律须向汉阳铁厂定购，不许再订购外国钢铁，以保证铁厂的销路。郑观应比张之洞高明，知道单靠行政命令并不一定能做到路轨必从铁厂购买，而是必须把铁路修建权操于自己手中，才能得到真正的保证。为此，他多次督促盛宣怀控制铁路的修筑权。多年以来，郑观应和盛宣怀有着个人利益和事业上的紧密联系，盛宣怀把郑观应看作自己经营实业的得力助手，郑观应则把盛宣怀看作自己在《盛世危言》中提出的理论主张的知音和实现者，是实现自己富强救国主张的依靠人。
郑观应这种善于抓主要问题并加以逐步解决的实干精神，在当时的思想家和实干家中是罕与匹敌的，这必然遭到平庸之辈的妒忌，首先就为张之洞所不容。他对汉阳铁厂的整顿改革初见成效后，颇令张之洞觉得这使他斯文扫地，颜面无光，便处处与郑过意不去。1897年3月15日，有一署名“张某”者，在《苏报》上发表题为《总办其人》的文章，对郑观应大肆毁谤和攻击，致使郑观应心灰意冷，加上他做事多受牵制，被人排挤，许多抱负无法实现，因而多次提出辞呈，终于1897年7月21日将汉阳铁厂交给盛春颐。
轮船招商局、汉阳铁厂、织布局，电报局都是近代中国最大的近代型官办企业，它们都是以抵抗外国商业入侵为目的而创办的，具有爱国性质。郑观应抛弃洋行买办的职位，投身于此，并为其发展、壮大做出较大贡献，都是他爱国思想的具体表现。