南洋公学时期（1896～1905）
1894年中日甲午之战，清军惨败。就在甲午战争前后，为了使中国能够自强，一些有识之士纷纷提出学习西方和日本，开办新式学堂的设想。1895年，清朝官僚中的洋务派盛宣怀奏请清廷，以“自强储才”为宗旨，在天津创办北洋西学学堂。1896年3月，在上海创建南洋公学。[123] 南洋公学时期
上海工业专门学校时期（1906～1920）
20世纪初叶，由南洋公学发展而来的上海高等实业学堂、上海工业专门学校虽在十分困难的环境中仍求得了生存和发展的机会。1907年，唐文治担任邮传部上海高等实业学堂监督，他将学堂改办成工科，先后设立了铁路专科、电机专科和铁路管理科。[124] 1911年4月，邮传部决定将航海专科扩充改办成商船学校，校址设于上海吴淞；9月正式成立，派夏孙鹏任该校主任。11月，校名更改为“南洋大学堂”，监督改称校长，由唐文治任校长。[125] 1912年9月，呈文北京政府教育部，鉴于学校功课与欧美各大学相近，请求改制为工科大学。因当时全国所定学制中无工科大学建制，故教育部缓议此事。秋，清政府被推翻后，学校归北京政府交通部直辖，校名改为“交通部上海工业专门学校”。[126] 1913年3月6日，唐文治将“交通部上海工业专门学校章程”报送交通部、教育部审批；4月，经交通部批准“交通部上海工业专门学校章程”正式实行。[127] 1915年1月13日，成立学生组织“南洋学会”，“南洋学会”设言语、编辑、游艺3个部，并刊行杂志。会刊定名《上海工业专门学校学生杂志》；6月出版发行，初称《南洋学报》，为学校第一种正式出版的学生刊物，共出10期。1920年合刊，正式定名《南洋学报》，为学校正式学术刊物。1916年12月，在交通部会议上，学校派庶务长阮惟和提议增设“机械科”、“航海科”等提案，为改办成工科大学做准备。[128] 1918年2月，交通部准予增设铁路管理科；4月17日，图书馆董事会成立。[129] 1920年12月14日，交通总长叶恭绰呈报总统并提交国务会议议决：拟将北京邮电学校、北京铁路管理学校、唐山工业专门学校、上海工业专门学校4校合并，称“交通大学”。[130]