本厂沿基极为复杂，变迁分合约有四期：
一、北洋银元局之成立为第一期。
二、户部造币总厂之成立为第二期。
三、北洋银元局之废止为第三期。
四、民国成立后两厂之合并为第四期。
兹分期略述于下：
第一期：北洋银元局之成立
原北洋银元局造币厂旧影
我国银元之铸造始自粤局，光绪庚子年（1900）以前，北洋机器局亦附铸银元，惟成色既低，出数亦少，及今存者为数有限。庚子之变局遂废止。
会今大总统方督直，议建专局， 二十八年（1902）六月前财政总长周总办学熙奉檄等办条陈七事略谓：「天津南北交通，华洋 辐辕，商务特盛，得随时消息市面之盈虚，以酌鼓铸之缓急。尤便转输银源购运材料，以择 西偏士围空旷近水之区，距城市三数里为宜」。
1890年的海光寺和天津机器局全景
又前机器局银元机，因陋就简，更阅兵燹，残缺大半，拟即旧机配制新械，期利铸造复拟参酌粤局规模，营造厂屋位置，益求精密，若校准、熔化、煎炼、撞光、印花诸事，胥量繁简，而分合之，银库、材料库及造模修机所，悉按机相度，尺寸必期适合。锅炉引擎之地脚、烟突等由订购机器行家，预绘准图，经营如式。
自余员司办公、工匠住所，第敷展布，无事恢张，聊复宽留余地可扩充计耳。又以私钱充斥，银价日疲，仅铸银元，不足以纾市面，比年闽、粤、江宁并开铸铜元有盈无绌，民用称便，宜请仿铸，相辅而行，为益滋大，他如请调粤局人员邓焯森，以资熟手，选聘化验洋技师以校平色，咨取粤鄂两省章程及银、铜元各模，用以折衷参校，均关开创计划，有足记者书御报可。
1900年左右的海光寺与机器制造局西局
乃檄陈惟壬赴粤局绘取厂图，卜地河北西窑佳护卫营址。鸠工尼材，至十月落成，十一月十六日开铸，是为「北洋铸造银元总局」，直督复委张前会办镇芳赞其事，是月请委郑嘉荣为提调。
初银元议铸，每重一两为一枚，托日本正金银行代刻祖模，已而询诸日本造币厂据谓：「各国通例，直径分度，视周缘之之厚，宜增十四、五倍，视中心则十七、八倍，今铸一两重银元，在五洲银货中为最巨，其直径宜增于七钱二旧式者十之一」。一以防新旧混淆，一以防过厚音浊，奸民且易作伪之弊，至是熔银饼二试之，果薄清而厚浊。因请于直督将圆径增十之一。遂命试铸，其后铸成凡六、七千枚而未发行。嗣发行者仍重七钱二分，今所谓北洋造者是也。
十二月议订章程凡四则：曰办法总纲、曰收支经费、曰员司职务，曰匠役条规。列上直督批令试办。
