张之洞对纺织业的兴趣也是早在两广总督任上时就产生了，至于他办纺织业的目的其实很简单，就是为了挣钱以便补贴创办的军事工业。
19世纪晚期，物美价廉的洋布在中国大行其道。洋布的到来，一方面冲击了中国传统的纺织业；另一方面也赚取了中国大量的财富。当时，不论是民族资本家还是洋务派，都意识到了发展机器纺织业的必要性，他们开办了不少机器纺织厂。张之洞还在广东时就有心发展纺织业，并且订购了纺织设备。然而，还没等设备到广州，他却被调到湖北了。他只好和新的两广总督李瀚章商议，把纺织厂的设备也迁到湖北。
张之洞的想法是，在把纺织机器运到湖北的同时，也把广东的资金带到湖北。张之洞在广东经营数年，攒下了一笔钱，而这些钱张之洞也都计划着用来办工厂。如今他新到湖北，机器虽然跟着他来了，但是钱却不能动。当时的湖北属于内陆落后省份，根本拿不出张之洞办工厂需要的资金，所以，张之洞只能继续从广东方面想办法。
他和李瀚章商议，把广东原本办纺织厂的资金交给湖北，等工厂办成之后，利润由两地平分。一开始，李瀚章觉得这个主意不错，不需要做什么就能挣来银子，何乐而不为呢？可是，谁曾想李瀚章中途变卦，原本答应张之洞的银子不给了。他的理由是广东到处用钱，银子很紧张。
张之洞做了5年的两广总督，广东的财政状况他心里清楚，李瀚章拿这样的借口应付，他自然清楚是什么意思。张之洞心里很不好受，这钱明明是他得来的，如今却不能让他用。可是他能有什么办法呢？他一个湖广总督怎么能动用两广总督的银子呢？
心里有气，但是纺织厂还得接着办下去，为了能拿到办纺织厂用的银子，张之洞不得不继续跟李瀚章协商。他跟李瀚章商议，如果广东不能拿出全部的办厂资金，拿出一部分也行，而且拿出的这些钱可以收利息。见张之洞一再让步，而且回报丰厚，李瀚章最终同意拨给张之洞16万两银子。这笔钱是不够办纺织厂的，张之洞还得继续想办法筹钱。除了向国内各省想法借款之外，张之洞还向英国的汇丰银行借了16万两银子。就这样，经过多方借贷，张之洞总算是凑够了办纺织厂需要的银子。为了办纺织厂，张之洞几乎是“死皮赖脸”地去借钱，他办工业的决心可见一斑。
1890年底，张之洞的纺织厂开工建设，命名为“湖北织布官局”，厂址在武昌城外。经过两年的建设，这个工厂建成。工厂的规模非常大，技术也很先进，织布机有1000张，都是从英国进口，纱锭有3万枚，雇用工人2500名。为了提高生产效率，张之洞计划24小时开工。他将招募来的工人分成昼夜两班，人歇机器不歇。为了解决夜间照明的问题，张之洞还给纺织厂安装了1100多盏电灯。偌大一个工厂，到了夜间竟然如同白昼，这给当地民众带来了不小的震撼。当时的社会还不允许女子外出工作，所以，工厂招募的都是男工和童工。由于使用的是机器生产，工人需要接受培训，可是，当时的中国教育水平很低，培训这些工人花了不少工夫。为了确保机器能够正常运行，张之洞还请来了一批洋技师。
这个工厂生产的产品主要有原布、斜纹布、花布、面巾等，每月可以生产布2000匹，每匹布有10丈，换算成今天的计量单位，他们一个月就能生产6.6万多米的布匹，铺在地上就是66公里。这些布上市之后，大受欢迎，各地几乎是争先恐后地购买，工厂里根本就存不住货。好的销路，也就意味着源源不断的利润，同时也抵制了洋布。张之洞在他的《劝学篇》里说过，自从湖北的这个织布局投产以后，仅汉口一地，每年就少进口洋布14万匹。
织布厂的成功让张之洞很满意，但是，一家织布厂的利润无论如何也难以应对铁厂和枪炮厂的开销，必须再开财源。于是，张之洞又将目光转向了纺纱业。纱是用来织布的原料，随着中国纺织业的发展，对纱的需求也不断攀升，洋纱在中国的销路甚至比洋布还要广。张之洞想，如果建立起自己的纺纱厂，那么一来可以抵制洋纱，二来也可以给其他企业积累资金。抱着这样的目的，张之洞着手建立纺纱企业。
然而，当时张之洞建设的重心是重工业，他把有限的资金都投进了铁厂和枪炮厂，就连建织布厂的资金都是想尽办法凑来的，现在根本就拿不出钱来建纺纱厂。张之洞找到清政府驻英国的公使薛福成，通过他和英国的商人交涉，看看有什么办法可以在资金不到位的情况下还能拿到机器。最终，双方商定了通过分期付款的方式来解决纺纱厂资金的问题。分期付款的消费方式在第二次世界大战以后流行起来，张之洞则提前了50多年就开始尝试分期付款的支付方式，这不是说张之洞的消费理念有多么超前，而是因为他实在是现实所迫。
虽然张之洞通过分期付款来买英国人的纺纱机器可以缓解资金压力，但是，他依然面临着严峻的资金问题。根据他和英国商人的协议，需要先行支付25%的款项，其余款项要在三年内付清，而且未付的款项还要附加利息。英国方面只需要在两年内交付机器。尽管购买机器的款项已经降到了原来的四分之一，但是，张之洞还是拿不出钱来。没有钱，这可如何是好？张之洞灵机一动，官府的银子不够用，何不找有实力的商人入股呢？最终，张之洞在当地商人当中募集到了30万两银子的商股，外加官府又拨款30万两，这才凑够了纱厂的首付款。
张之洞计划要建成南北两个纱厂，共装纱锭9万枚。由于资金不足，张之洞只能先建一个纱厂。首先开工建设的是北厂，装纱锭5万枚，建成投产时已经是1897年了。张之洞把建成的这个纺纱厂取名为“湖北纺纱官局”。纱厂建成后，经营得很不错，很快就获得盈利。然而，纱厂的股东们却产生了分歧。
纱厂的建设资金一半来自商人，一半来自官府，按照股份的比例，商人和官府的话语权应该是各占一半。但是，在实际操作当中，官府几乎把持了整个纱厂的控制权，商人们根本就没有发言权。商人出了一样多的银子，却说不上话，这让他们很不满，他们提出了异议。
张之洞虽然是个开明的封建官吏，但是归根结底他还是个封建官吏。封建官吏最大的特点之一就是独断专行，对上，他们可以服服帖帖，但是，对下，他们要有绝对的控制权。张之洞也是如此，那些无职无权的商人想约束他，他肯定会很反感。然而，商业活动的一大前提就是双方地位的对等，只有双方地位对等了，才能公平买卖。可是，张之洞不是商人，他自然也不会想到什么地位对等，他要求的是下级对自己的服从。结果，张之洞不仅理解不了商人们要求话语权的举动，还觉得自己很委屈。
在张之洞看来，这些商人太过分了，他们只想让官府出银子资助他们，却又不希望官府过问他们的经营情况，到头来钱花到什么地方官府都不知道，这怎么能行呢？双方无法达成一致，张之洞又不能赖账，他只好想办法把商股退还。要退还商股，这就是一大笔钱，张之洞哪有这些钱呢？如果有钱，他又怎么会找商人募股呢？无奈之下，张之洞只得先退还一半，另一半算是借贷，每年付给商人们利息。对于张之洞的这个决定，商人们无可奈何，只能被动接受了。
出现这样的事情，大家多少也就可以知道当时的中国为什么会落后了。清朝的洋务运动和日本的明治维新都是在同一时期开始的，洋务运动甚至还要比明治维新早几年。明治维新时，日本官方出资创办了一大批近代企业，当这些企业开始投入生产以后，官方便以极其低廉的价格将这些企业出售给了国内的商人，主动培养了一批资本家。再看洋务运动，也是官方出资创办企业，可是，结果呢，官府死死地把持着这些企业，根本就无视资本主义发展的客观规律，完全以封建官僚的做法来运作这些企业。甚至可以说，清政府不仅不培养本国的资本主义力量，反而不择手段地压制本国资本主义的发展。日本的近代化使得日本成为资本主义国家，而清朝的近代化，只不过是为了延续已经走到尽头的封建统治。张之洞办近代企业，目的不是发展资本主义，而是维护封建主义。单从这一点上来看，清朝的灭亡就不可避免。
张之洞办工厂，一心想着要做大做强，办铁厂、枪炮厂如此，办纺纱厂也是如此。一开始张之洞就计划着要建两个纺纱厂，可是，由于资金问题，他只能先建一个。纱厂只建成了一个，可是当初订购设备的时候他买的却是两个纱厂要用的，第二个纱厂的设备只能暂时搁置。为了买这些设备，张之洞前前后后花了将近90万两银子，如今因为没钱建厂，只能这么浪费，这让极度缺钱的张之洞很是心疼，他想，这些设备无论如何不能闲置。
为了充分利用这些设备，张之洞让人把设备运去上海，希望有商人可以接收这些设备。谁知结果竟是有货无市，一大批上好的设备竟然没有人敢接手，只能丢在码头上任凭风吹雨淋。后来，状元出身的张謇回到家乡江苏南通办实业，便把张之洞丢在上海码头上的设备接了过来。这批设备原本是极为精良的，在码头上搁置了多年，又缺乏必要的维护，导致机器锈迹斑斑，形同废铁。在这种情况下，这批机器当然不能按照原价卖给张謇，最终只算了50万两银子，比当初购买的价格便宜了将近40万两。机器维护成这样，这让张之洞很恼火，他责令下属追查责任人，可结果呢，各级官吏相互推诿，谁都不承认自己是主要责任人。当初一场毁掉枪炮厂的大火尚且难以找到责任人，如今仅仅是让机器生锈了，又怎么会找得到责任人呢？封建官僚体系的弊端再次显现。
纺纱厂办得不顺利，但是这并不妨碍张之洞继续他的纺织大业。他根据湖北湖南地区桑蚕养殖业比较发达的特点，打算建立利用机器缫丝的工厂。所谓缫丝，就是将蚕丝从蚕茧中抽出，只有抽出了蚕丝，才能用蚕丝生产高品质的丝绸。中国的桑蚕业最早出现在长江流域的中下游，距今已有四五千年的历史。春秋战国时期湖北湖南的桑蚕业就已经很发达，湖北江陵、湖南长沙楚墓中出土了不少质地良好的丝织品。
春秋战国时期的高品质丝绸产品是在不计成本的情况下生产出来的高端奢侈品，只能供应王公贵族使用。随着工业化的到来，人们开始用机器生产丝绸，这使得丝绸的生产成本大降，质量也能得到保障，丝绸也不再是价格高昂的奢侈品。然而，到了清朝末年，当西方已经实现了工业化的时候，在中国，包括湖南湖北在内的地区，其桑蚕业依旧在使用旧方法生产，不论是产量还是质量都不理想。工业化生产的丝绸对于手工生产的丝绸造成了极大的威胁，而在湖南湖北，却没有人想到把机器生产引入丝绸生产领域。在机器生产的丝绸的冲击下，手工生产的丝绸没了销路，许多人只能将蚕茧直接出售。出售原料的利润和出售成品的利润是不可同日而语的，这个道理张之洞自然清楚，他眼看着湖北湖南的大量优质蚕茧外销，心里很着急，于是就想到了把机器缫丝引进湖北，以提高效率和质量。张之洞希望先由官府办一些机器缫丝厂，以此引导当地百姓来跟着办，进而提升当地整体的缫丝工艺水平。
在引进缫丝技术这个问题上，张之洞似乎是比先前建铁厂要谨慎得多。他没有盲目自信，而是先行试验。当时上海已经有人开设了机器缫丝厂，他就派人带着湖北产的蚕茧去上海，在上海的缫丝厂做试验，看湖北的蚕茧适不适合用机器加工。经过验证，湖北产的蚕茧完全可以用机器缫丝，效果令张之洞非常满意。
从这件事上，至少可以看到张之洞的两个优点。
首先，他能够吸取教训。张之洞办铁厂时，因为盲目自信而随意引进设备，结果造成巨大损失，铁厂一建成，几乎就成了摆设，根本达不到预期效果。如今再办缫丝厂，他选择先试验再引进，可见他是吸取了铁厂的教训。这也说明他敢于承认自己的错误，如果他不认为自己错了，又怎么会吸取教训呢？在封建社会，像张之洞这样的上层官吏能认识到自己的错误，这是多么难能可贵！如果当时的中国统治阶级多一些敢于认错、能够反省的人，中国的复兴或许要早上半个世纪。
其次，这也说明张之洞是个重视百姓利益的开明官吏。张之洞一开始就表示，他办机器缫丝厂的目的是为了引导当地的百姓也跟着他办机器缫丝厂，以便改进工艺提高效率，创造更多的财富。试想，如果张之洞仅仅是为了办一批缫丝厂给自己充面子，他大可一纸命令让手下直接去买机器，买回来建成工厂就是。至于能不能用，对他的影响并不大，堂堂湖广总督，连价值近千万两银子的铁厂都能办，怎么会办不了一个缫丝厂呢？张之洞心里清楚，这些缫丝厂是要推广到民间的，如果机器缫丝不成功，将会给当地百姓带来巨大的损失。出于这种原因，他不得不慎重。面对与百姓利益相关的问题，张之洞能够慎重对待，这一点不得不令人称赞。
确定机器缫丝技术能够在湖北使用之后，张之洞便于1894年底在武昌附近购地建厂。为了找到一个合适的负责人，张之洞也是费了一番苦心。他要求这个人要了解机器缫丝行业，同时还得熟悉武汉的情况，为人要可靠，能力也要够突出。这样的人选在当时确实不多，张之洞手下的人虽然可靠，而且熟悉武汉，可是却不懂机器缫丝；上海和广东虽然有不少懂得机器缫丝技术的人，可是这些人多数又不熟悉武汉，至于靠不靠得住也难说。不过，张之洞就是有这样的运气或者说是魅力。经过一番挑选，他还真的找到了这么一个人。此人名叫黄晋荃，家道殷实，久居上海，他自己的缫丝厂已经开了一些年头，同时，他也在汉口经营自己的丝绸生意，熟悉武汉的情况。此人不仅是个商人，还是个候补的同知（知府的副职，正五品），也算是官方人士。这样的人张之洞满意放心。于是，在张之洞的授权下，黄晋荃以官督商办的名义开办了湖北缫丝局。
1895年，湖北缫丝局建成投产，工厂里有300多名工人，每天可以生产上等产品30斤，普通产品近20斤。缫丝局的原料都是来自湖北当地，产品全部运往上海出售。
在人造纺织纤维出现以前，主要的天然纺织纤维有棉、麻、毛、丝四种，湖南湖北则是我国重要的麻产地。在当时，湖南湖北的麻生产和蚕丝生产一样，都是较为原始的手工生产。当张之洞在机器缫丝方面取得成功之后，他就开始把注意力放到了麻的生产上，他试图把机器引进湖南湖北的麻生产领域。就工艺而言，麻的生产要比棉、毛、丝更为复杂。在张之洞办机器制麻厂之前，中国没有一家类似的企业，他的制麻厂成为中国第一家。中国没有类似的企业，自然也没有此类人才，所以张之洞聘请了日本技师来负责制麻厂的技术，同时，又从德国进口了当时的先进制麻设备。由于制麻工艺较为复杂，这个制麻厂从开工到建成耗时五六年，资金投入达到70多万两，直到1906年才建成投产。制麻厂雇用了400多名工人，在规模上虽然远不及织布厂、纺纱厂，但是，它结束了中国没有机器制麻厂的历史。
随着织布厂、纺纱厂、缫丝厂、制麻厂的建成，武汉形成了较为完整的近代纺织体系，这在中国近代纺织历史上有着重要意义，武汉能够成为华中最大的纺织中心，张之洞功不可没。后来，由于清政府无力经营这些企业，只能完全交给民间人士来管理。此举在削弱清政府对国家的控制力的同时，也增强了民族资产阶级的力量，加速了清王朝的灭亡。
