在主持格致书院期间，王韬还进一步系统地宣传他的改良主义思想理论，写下了一系列匡正时弊的文章，并不时发表演讲，这些对当时的青年学生和整个知识界，都产生了广泛的影响。
这一时期，王韬的思想继续沿着时代发展的脉搏而前进。他根据自己主持格致书院多年的经验，更加深切地认识到八股取士的科举制度，于国计民生一无所补。从科举制排斥西学输入，进而影响到国家富强的这一高度出发，他继续开展对科举制度的猛烈批判。他主张，以格致书院为基地，以格致西学为内容，大力开展政治、科技教育，杜空言而收实效，为国家造就有用人才。
王韬不仅在思想上为格致书院起了指导与引路的作用，而且在办学的方针上，也为书院作了具体的规定。为传播和普及科学知识，他规定格致书院在讲习科学和实验演示时，大开院门，以备众听，并聘请学有专长的中外学者来院讲学。中国近代著名科学家华衡芳，就曾在该书院主讲了十余年。正是在王韬的这一办学宗旨指导下，格致书院与当时的广方言馆、江南制造局一起，成为清末上海“三个输入西洋学术的机关”。
格致书院的兴盛，使晚年的王韬感到莫大的快慰。多年苦心孤诣所倡导的富国强国之策，而今终于得以具体落实，他感到一种从未有过的振奋。故而，在这一时期，他以一个年迈之身，频频四出活动，或为书院募集资金而东奔西走，或为延请学者名家而辗转忙碌。他的这些努力，得到了社会各界的好评。王韬办教育的目的，根本还是为了国家民族的富强发达。他把推广新学、教人育人与民族振兴、国家强盛联系起来，这种教育思想无疑是进步的。为着这一目标，他决心奋斗不息，并多次表示：“其为国家植人才，教育后世，夫岂有涯哉！”
在王韬的倡导下，格致书院成了吸引四方之士、传播西学、宣传维新变法的重要基地。一大批新式的知识分子，沐浴着西学新知的雨露，迅速成长起来。他们考索哲理，交流思想，探究强国之路，抨击弊政陋俗，从而逐渐形成了一个既具有西学新知、又立志社会改革的新式知识分子群落。这批新式知识分子的形成，有力地推动了中国近代社会的新陈代谢，并成为从改良主义者到资产阶级革命派之间过渡的桥梁。这也正是王韬和格致书院对中国近代社会所作出的最大贡献。
王韬生命的最后几年，正是西方列强在中国掀起殖民瓜分狂潮之时。特别是后起的日本，自19世纪70年代以后，一直跃跃欲试，把侵略矛头直指中国。中华民族日益深重的危机，并没有使清廷统治者清醒，他们依然文恬武嬉，不思变革，一切循旧。面对这一切，年近七旬的王韬，焦急万分。在主持格致书院、培养富国强兵人才的同时，他还在《申报》等报刊上，接连发表文章，呼吁御侮图存，变法救国。特别是对于日本野心勃勃的侵略计划，他更是大呼疾呼，要求有关当局千万不能放松警惕。此时，他已看到日本军国主义已经将侵略扩张作为其基本国策，并预见到日本即将成为朝鲜乃至中国的大患。为此，他“夙夜忧愤，肝疾剧发”，表现出一个爱国者在国家危亡之秋的悲愤和忧思。
1894年，日本终于挑起了甲午战争。在战争中，清军连战皆溃，一败涂地。随即，清政府与日本签订了《马关条约》，割地赔款，中国彻底地沦入半殖民地半封建社会的深渊。
以甲午中日战争为契机，开始了中华民族的大觉醒。正如梁启超后来所说：“吾国四千年大梦之唤醒，实自甲午战败割台湾，偿二百兆始。”随之而来的亡国灭种之祸，极大地刺激了中国社会的各个阶层，越来越多的爱国者，开始拍案而起。他们起而言，言而行，要求进行社会变革，以振兴中国。饱受战败刺激的王韬也认为，此时正是实行变法的大好机会，应该掌握这“一变之机”，力图振作，“前车之覆，后车之鉴”，如果中国把握好这一时机，依然大有希望。这一时期，他在大量的文章和上书中，提出了比此前更为完整、也更为成熟的改革方案，涉及面很广，举凡政治、经济、军事、外交、文教、科技以及社会风尚等，几乎无所不包。尽管此时他已经是一位年近古稀的老人了，但为了建设富强的中国，依然殚思极虑，初衷不改。
1897年秋，“不作人间第二流，奔腾万里驾轻舟”的中国早期改良主义思想家、变法维新和君主立宪制的首倡者王韬，在他的上海寓所逝世，享年70岁。