刘铭传抚台期间积极进行台湾地方行政区划改革。1885年10月12日，清廷颁布台湾建省。刘铭传在调查研究的基础上，奏准将全台划分为3府1直隶州。它们是中路新添设的台湾府，下辖台湾、彰化、云林、苗栗4县和埔里社1厅；南路台南府，下辖安平、嘉义、凤山、恒春4县和澎湖1厅；北路台北府，下辖淡水、新竹、宜兰3县和基隆1厅；新设1台东直隶州，下辖卑南、花莲港2厅。全台共设3府1州6厅11县。从此，该地区的政治、经济和文化中心初步确立，奠定了台湾作为一个辖省的布局。
刘铭传的一生，为保卫祖国的神圣领土台湾做出巨大贡献，为维护和巩固祖国的统一大业写下了他人生值得赞誉的历史篇章。而在台湾向资本主义迈进的近代化产业开发中，刘铭传也以其辉煌的成绩载入台湾近代化史册。刘铭传不愧为台湾近代化的先驱。
刘铭传抚台之初，就制订了一个“台湾近代产业开发计划”。其核心内容有两个，一是清赋，二是兴办各种新式民用企业。这两项内容的实施，都取得了很大成绩，从而奠定了台湾近代化的基础。
刘铭传对台湾的近代化开发，是在外国资本主义侵略深入，劳动力变为商品，货币变为资本的资本主义产生和发展的条件已经具备的前提下进行的。随着外国资本主义侵略的深入，面临崩溃的台湾封建社会经济受到了打击。其重要标志是大批贫苦农民及依靠帆船航运为生的水手破产失业，变为劳动力的出卖者。随着外国资本主义在中国南部大陆侵略的深入，大批闽粤籍破产的农民，手工业工人和航运水手为谋生计而涌到台湾岛。
到刘铭传抚台时，台湾的人口已由原来的200余万增加到320万，庞大的产业后备军在台湾已经形成了。另一方面，大量的货币财富积聚在少数人手中的条件也已经具备。首先是官僚地主，据最低估计，自1861年到1885年这25年中，他们依靠地租剥削的货币达7400余万两，还不包括他们隐瞒的土地剥削收入。其次是买办资本，据估算，大约有200万到300万海关两的货币积累在台湾少数买办商人手里。再次是商业资本，台湾盛产樟脑、茶叶、蔗糖，经营这些贸易的商人早在鸦片战争前就积聚了大量的货币财富，以后又有发展，有些人发展为巨商。台湾多为闽粤籍人，他们中有很多生活在南洋的亲戚在异国也以经营各种产业而拥有大量的货币财富。因此，在刘铭传抚台前，台湾近代化产业开发的客观条件已经具备。
但由于清政府对台湾地位不重视，加上外国列强对台湾的频繁的军事侵略，致使刘铭传抚台前的几个官员如沈保祯，丁日昌等都没有能实现他们的开发台湾的计划。于是，大量的货币财富被这些拥有者们，或用之于奢侈淫逸的生活，或用之于购买土地，或用之于发放高利贷等封建剥削活动，成为积累个人财富的资本。
刘铭传抚台之际，正是中法战争刚刚结束，这时，各列强在政治上觊觎台湾主权的野心不死，在经济上又企图凭借商业资本进行资本输出，以此来控制台湾的经济命脉，祖国大陆的洋务运动已由“自强”进入“求富”的高潮阶段，台湾又奉旨建省，而当时财政十分匮乏。这种情况促使思想较为开明，并且“欲办极大极难之事，必须有愈久愈坚之心”的刘铭传，迅速制定并实施了他的“近代台湾产业开发计划”。他的产业开发计划可分为以下几步：
1.清赋。这是开发的第一步。其目的既是为兴办各种新式民用工业开辟经济来源，也是为了确立土地关系，以利台湾内外资本对台湾岛土地的投资和经营。清赋前，台湾土地有两大弊端，严重影响着上述意图的实现。其一是隐田太多，赋额不一。台湾自1683年被清廷收复以后，土地从未认真清丈过。因此，台湾土豪隐田超过报册数倍。又由于康熙、雍正、乾隆三朝各颁布三种不同的赋额，因此，台湾土地赋税额不一，大致是南重北轻。二是存在着大租与小租，土地权利关系混乱。由于台湾大部分地区原先是荒野不治之地，清初官府实行奖励开垦政策，于是大陆内地不少豪强趁机赴台包揽土地，他们先向官府出资申报所包土地的区域，然后招集移民开垦和耕作，并将垦民武装起来，以备械斗仇杀之需，大庄园制也随之产生。前者被称为垦首，后者被称为力垦者。力垦者向垦首缴纳1/10的租额，垦首则负责向国家缴纳正供。土地经营管理权由力垦者拥有。这种“永佃制”的发展，使垦首逐渐失去对土地的控制。后来力垦者也可将土地转租给佃农耕种，征收4/10、5/10的租额。于是同一块土地上出现两种租额，首者称为大租，后者称为小租，垦首、力垦者和佃人也就成为大租户、小租户和现耕佃人。由于没有明文规定，大租权和小租权均可抵让出卖，大小租户也互相推御缴纳国家正供的责任，致使台湾土地权利关系十分紊乱。
刘铭传在勘察的基础上，于1886年5月21日上折清廷，请求在台湾丈田清赋。获准后，他就在7月9日通告全台，阐明清赋的意义，颁布清丈章程。次年初，刘铭传在台北、台南两府设立清赋总局，各县厅设分局。清赋分4个步骤进行。首先是编制保甲制度。刘铭传饬令在两个月内将所辖户口编查报告。并清查各户的粮赋，作为清赋的基础。其次是清丈。各县厅清赋局内设有会办委员、文案、稿书、清书等办事人员，刘铭传还从大陆内地调选分丈委员、弓丈手、算书、绘书等30多人分拔给南北各县厅，从事清丈工作。再次是改赋。1887年在清丈告竣以后，即着手改赋。根据清丈土地，把土地分成等级，仿照江南一条鞭法，一律征收银两作为赋税。最后是发给丈单，以确定土地权利关系。
清赋的结果，全台田地入册数增到477万余亩，比旧额增加400万亩。同时，地赋银额也由过去的40余万元增加到97万余元。清赋后，小租户被确立为负担缴纳国家正税的义务，成为土地的所有者。对于激烈反对的大租户，刘铭传初意是一刀两断，禁止大租，后作了一些妥协，保留了他们六成大租，减去四成归小租户所有。田赋的收入加上硫磺、海关税收等收入，使台湾省岁收入由过去的90余万两增加到300多万两，最高时达450万两。从此，兴办新式民用企业的经济来源有了保证。更重要的是，清赋确定了台湾的土地权利关系，调动了小租户经营农副业的积极性，各种茶叶、樟脑、甘蔗专业区也随之形成，农业商品化日益提高，资本主义经营形式也开始在农业上出现。大租户由于被废止了土地的业主权，也迫使他们将多年积累的货币财富投向工商业，促成了土地资本向产业资本的转化。
2.兴办民用工业企业。刘铭传深感兴办各种民用工业企业是台湾产业开发的关键，也是台湾能否步入近代化进程的重要标志。为此，他曾在1886年至1890年5年时间内掀起了兴办民用工业企业的高潮。努力把西方近代化的先进技术，移植到中国东方的孤岛上，是刘铭传多年的愿望。
首先，他致力于创设台湾的交通运输工业。刘铭传除了在海上建设交通运输、通讯事业外，于1887年7月兴建铁路。早在1880年，他就倡议在中国兴筑铁路，成为清政府官员中倡议在大陆设办铁路的第一人，由于清廷顽固派的反对，未能实现。刘铭传决定将此抱负在台湾实现。由于担心经费无着落，清廷不批准，刘铭传就在1886年10月派李彤思和张鸿禄到新加坡设立招商局向南洋各国华侨招募商股。美国旗昌洋行听说刘铭传准备修筑铁路，急忙派士蔑德于这年10月前往台湾，表示旗昌洋行愿意承担台湾铁路的修筑，并愿意贷款给刘铭传。但刘铭传深知，铁路是国家“血脉”，外人承办并非仅仅为图谋利润而已，诸如参与管理，享有用人权等各种要求将随之而来，国家的“血脉”有可能控制在外国洋人手中。因此，刘铭传一口回绝了旗昌洋行的承办要求，避免了外国人要控制中国铁路权的企图。他命令李彤思等加速在南洋的筹款工作，尽早创办一条由中国自行投资、自行主办、自行控制全部权益的台湾铁路。
李彤思、张鸿禄到南洋宣布台湾兴办铁路的消息后，引起了当地华侨的热情响应。一些资金富裕的华侨表示愿意回台湾投资铁路，合办商务。有数字表明，在短短的两、三个月中，他们在南洋一带招股70万金，得现金30余万两银子，刘铭传将这些款项用于购买轮船，发展海外交通事业，并成立了一个轮船公司。同时用船运所得，补铁路的经费之不足。无疑，华侨投资对台湾的开发和建设起了积极的作用。刘铭传堪称为近代组织海外华侨回国投资参加建设的发韧者。他开了一个头。
有了资金，就可以修铁路了，刘铭传议订了《台湾商办铁路章程》8条。主要内容是：拟定修筑从基隆到台湾府域的铁路600余里，所有的铁路及火车客车、货车、桥梁，全部由商人承办。议定工本银100万两，分7年归还，利息每年6厘。所过地方之地价，由官方出面代商人发放。修筑工作由商人自给，修路时，由官府派勇丁帮同工作，所用枕木，由官方代运。铁路建成后由官督办，由商经营。刘铭传一面上折奏请，一面在台设立铁路总局，并聘请德籍工程师毕克尔担任铁路设计工作。
清廷于1887年7月10日批准了刘铭传的报告后，台湾铁路就开始在台北大稻埕破土动工。先筑台北至基隆段，全长32公里。在修筑铁路的过程中，刘铭传亲临指挥，他命令台北军器局负责铁路器材的割制及枕木的供应工作，命令余德昌带领昌字四营的勇丁担任台北至基隆各种段的铺路工作。起初工程进展顺利，后筑至狮球岭时，由于山高岭陡，路险石坚，开凿隧道屡次失利，路工、勇丁们疲惫不堪，工程面临搁浅的危险。刘铭传闻讯立即赶到工程现场，研究困难，寻找解决问题的方案，一时人心大振，经过大家共同努力；终于使长达573. 8米的基隆狮球岭隧道开凿成功。1891年台北至基隆段的铁路竣工。
在修筑铁路的过程中，刘铭传遇到的最大困难是经费问题。由于铁路经费匮乏，抚垦事业繁重，使勇丁无暇代修，官府在基隆港口铁路问题上同商人意见不一，特别是洋务里手及在商人中威望很高的李彤恩病故等原因，商人们提出退股。在这种情况下，为了使修筑铁路的事业继续下去，刘铭传不得已上折清廷，请求官办铁路，并尽快拨银两，但是清廷却以政府财政困难无款可拨为由，要求刘铭传“以台之财，供台之用”，自己解决财政问题。但刘铭传并未因经费匮乏而停止铁路工程的进展，经过东挪西借，终于使台北至基隆段和台北至新竹段的铁路修筑成功。
台湾铁路在近代中国铁路史上具有重要的地位。如果说1876年英国商人采取欺骗清廷的方法擅自在上海兴筑的吴淞铁路是中国大地上出现的第一条铁路的话，如果说1881年修筑的唐山至胥各庄的长约11公里的单□铁路是中国政府批准的第一条铁路的话，那么，在刘铭传抚台期间，在台湾修筑的铁路就是中国自行集资、自行修筑、自行控制全部权益的第一条铁路。因为在中国近代史上，中国大地上的铁路基本上是由外国烈强强行或贷款兴筑的，他们投入大量资金在中国建铁路，是本着强烈的政治野心和获取巨大的经济利益的，由于外商的投资，因而他们取得了经营、管理、用人或续借贷款等项权利。如中国政府批准兴建的第一条唐胥铁路的展拓——津沽铁路，也是大借洋债修成的。而台湾铁路则开创了抵制外国资本输出，维护民族经济主权的先河。
刘铭传对台湾的近代化开发除了修筑铁路之外，还创设了机械制造工业。