1858年，英法联军占领广州后，意图以攻打天津迫使清朝屈服，但在攻打大沽口炮台的过程中遭受惨败，清军展现出顽强抵抗。尽管在第一次大沽口之战中清军失利，但在随后的一年内，咸丰皇帝派遣科尔沁亲王僧格林沁整饬大沽口炮台防线，不仅修复、增设炮台，还完善了防御设施和炮兵训练，使炮台具备更强的防守能力。

1859年，英法联军重返大沽口，面对精心布置的清军防线，联军在强行突入时陷入困境，最终在第二次大沽口之战中遭受重挫，清军凭借严密的防御工事和精准的炮火打击，以较小的损失重创联军，导致联军死伤数百人，多艘军舰被毁。

在第二次大沽口战斗中，火炮性能的提升与运用成为清军成功抵御英法联军的关键因素。僧格林沁接手大沽口炮台防御后，深刻认识到火炮质量和战术运用的重要性。1858年，便下令修建炮台。大沽口南北两岸各建炮台3座，共60门火炮，炮台四周坚筑堤墙，开挖了深八尺宽六尺的壕沟，并插入大量削尖的木桩，另建拦江铁链和铁戗，并下暗桩共3道，双港新建炮台13座，火炮81门，支援掩护大沽口炮台，以备待战。他在原有的基础上对炮台进行了一系列改造和强化，部署了总计64门大口径火炮，并增添了400多门中小口径火炮，形成了一个火力密集、覆盖广泛的炮兵阵地。

在具体战斗中，清军炮手经过严格的训练，对火炮操控熟练程度大大提高，能够在实战中精准瞄准和快速射击，特别是在预判敌舰可能出现的区域进行了针对性的实弹演练，这极大地提升了清军火炮的实战效能。当1859年6月25日英法联军舰队再次抵达大沽口时，由于河道内布设有重重障碍，联军军舰无法自由移动，而清军炮台正好利用这一有利地形和时机，充分发挥了火炮的射程和精准度优势。

当日，1859年6月25日黎明，贺布亲率英法联军12艘舰船进攻大沽口，炮舰直冲横江铁链，火炮齐射，两面夹攻，在拆除了第一道障碍物后，炮击两岸炮台，清军在僧格林沁的指挥下，开炮反击，左右南北齐射，英法联军军舰在河道内拥挤不堪，加之河水退潮导致多艘军舰搁浅，这就限制了联军舰船的机动能力和火力发挥。而清军炮台的火炮在这样的环境下，如同猎鹰捕捉猎物一般，对被困的敌舰进行了密集且高效的炮击。

下午4时，联军再攻大沽口，清军火力全开，英法联军4艘军舰被击沉，其余全部受伤，联军举白旗诈降，等待美军支援后，再进攻大沽炮台，双方展开激烈炮战。

下午5时，贺布下令联军陆战队一千多人，在火炮掩护下，登岸进攻，岸防清军使用火炮反击，守军和满蒙骑兵，共同出击，联军再退。晚上清军在火弹照明下，英勇杀敌，再次严重的打击了联军，贺布被打死，军舰多艘被击沉，迅速退了出去。一直溃逃至杭州湾。经过一个多小时的激战，英法联军的12艘军舰悉数受损，其中3艘被击沉，3艘搁浅废弃，剩余舰船也严重受损，联军总共伤亡592人，其中英军578人，法军14人，而清军仅损失32人。

这场战斗中，清军火炮的出色表现打破了外界对清军战斗力的传统印象，证明了在正确指挥和适当条件下，即使在武器装备存在代差的情况下，清军也能有效地运用火炮技术击败强大的对手。然而，需要注意的是，这种胜利并非持久常态，随着英法联军后来在第三次大沽口之战中采用更具现代化的火炮和战术，清军的火炮优势逐渐消失，最终导致了防线的崩溃。

在晚清时期，尤其是第三次大沽口之战中，英法联军一方已经开始采用当时最先进的阿姆斯特朗后膛速射炮，这对清军的防御体系产生了重大冲击。阿姆斯特朗后膛速射炮是由英国工程师威廉·阿姆斯特朗设计制造的一种划时代的火炮。

阿姆斯特朗后膛速射炮的特点主要包括：

后膛装填：不同于传统前膛炮需要从炮口装填弹药，阿姆斯特朗炮采用后膛装填，提高了装填速度和安全性，同时也降低了火炮操作人员的暴露风险。

线膛炮管：炮管内部带有膛线，使得炮弹在飞行过程中具有旋转稳定性，显著提高了炮弹的射程和精度。

金属炮弹与爆炸弹：采用铸铁或钢制成的炮弹，能够承受更高的膛压，发射更远的距离。同时，其发射的炮弹包括实心弹和爆炸弹，爆炸弹在目标区域能产生更大的杀伤效果。

速射性能：相较于传统的前膛炮，阿姆斯特朗后膛炮装填速度快得多，而且炮闩设计精密，能快速闭锁和开启，实现较高的射速，这对于战场上快速压制敌方火力至关重要。

先进技术应用：炮管采用优质合金钢，炮架结构紧凑耐用，配备机械化的复进机构和驻退装置，使得火炮在连续射击时能够保持稳定，减少对炮台的反作用力。

在第三次大沽口之战中，英法联军凭借阿姆斯特朗后膛速射炮的性能优势，对清军的炮台构成极大威胁。

在大沽口的战役中，清军装备的火炮最初是前装滑膛炮，这类火炮在第一次鸦片战争前后为主要装备，其特点是结构简单，但精度和射程有限，装填速度慢，且不具备现代意义上的膛线设计，射击效果相较于同时期的外国海军舰炮有一定差距。

而在僧格林沁整饬大沽口炮台期间，清军火炮得到了一定程度的更新和增强。第二次大沽口之战时，清军在大沽口炮台部署了64门大口径火炮，以及400多门中小口径火炮。但均系广东造旧式土铁炮，炮弹仍用实心圆铁弹，炮位极少佳品，架具多不齐全。这些火炮虽不及英法联军后来采用的阿姆斯特朗后膛速射炮先进，但仍属当时国内较为精良的火炮。

尽管清军火炮在第二次大沽口之战中表现出色，但受限于技术局限性，清军的火炮仍无法与英法联军后期引入的阿姆斯特朗后膛速射炮相抗衡，尤其是在射程、精度、射速和威力等方面存在着显著的代差。清军的火炮主要依赖于固定的炮台阵地，而英法联军则通过引进的新式火炮和灵活战术，逐渐扭转了战场局势。

总的来说，晚清时期清军在大沽口炮台装备的火炮反映了当时中国火炮技术的发展水平，以及与西方先进火炮技术之间的差距。

清军虽然在第二次大沽口之战中依靠合理的布防和战术取得了胜利，但面对新型火炮技术的挑战，原有的炮台设施和火炮性能已不足以有效抵御。这场战役揭示了晚清时期中国在军事装备和技术上与西方强国的巨大差距，也促使清朝统治者意识到进行军事现代化改革的紧迫性。

在整个大沽口炮台的战事中，清军虽在局部战役取得辉煌战绩，但由于武器装备、战术理念与后勤保障等方面的落后，未能抵挡住英法联军的强大攻势。这也反映出晚清海防面临的严峻挑战，以及在近代化进程中不得不面对的改革与升级需求。通过这一系列战役，大沽口炮台的历史地位更加凸显，成为晚清海防建设与对外战争的一个缩影。