平壤防卫战最前线。王士珍在奋勇杀敌的同时，向叶志超献策并请求救援，遭到叶的全面否决。叶志超丧失斗志逃跑，平壤落在日军手中。王士珍在战斗中受伤，被炸掉一个手指。战后随败军撤退。回国后，王士珍仍统领榆台炮队，驻防山海关。马关条约签订后，王士珍随新任直隶提督聂士成移驻芦台。1895年（光绪21年）12月，袁世凯开始在天津开始小站练兵。王士珍任督操营务处会办兼讲武堂总教习，并兼任工程営管帯、工兵德文堂监督。王士珍指导训练的能力强，受到袁的信任。袁世凯任山东巡抚后，王士珍参谋全省军务。他还曾赴日本考察军事训练。