Военное поражение николаевской России и ликвидация крепостничества открыли перспективу быстрого развития капитализма в России. Вооруженные силы были реорганизованы, была введена всеобщая воинская повинность, сокращены сроки действительной военной службы. «Омоложение» армии вскоре привело к значительному снижению смертности и летальности больных среди солдат. Во многом это явилось и следствием прогресса медицинской науки, развивавшейся под влиянием передовых идей революционеров-демократов, а также деятельности выдающихся ученых в области естествознания и медицины — Н. И. Пирогова, К. А. Тимирязева, И. М. Сеченова, И. П. Павлова, И. И. Мечникова, Н. В. Склифосовского и др.
Развитие железных дорог создавало возможность быстрого сосредоточения и переброски войск, приводило к совершенствованию системы подвоза и дальнейшему развитию эвакуационной системы. Тому же способствовали изменения характера боевых действий: они перестали быть эпизодическими, приобретя более или менее перманентный характер, появились сплошные фронты. Все это отразилось на развитии военно-медицинской службы. Возможность быстрой, массовой и щадящей эвакуации железнодорожным санитарным транспортом привела к созданию новых медицинских формирований: эвакуационных пунктов, военно-санитарных поездов и т. п. В помощь государственной военно-медицинской организации выступило Общество Красного Креста, формировавшее свои подвижные и стационарные лазареты, военно-санитарные поезда.
«Свод военных постановлений» 1869 г. придал организации военно-медицинской службы довольно стройный характер: санитары-носильщики в ротах и в дивизии (200 чел.), «передовые» и «задние» перевязочные пункты, дивизионные лазареты (166 мест) для развертывания главных перевязочных пунктов, полевые временные госпитали (на 630 мест из 3 отделений по 210 коек), располагавшиеся цепочкой на грунте и группами в составе эвакопунктов. Однако застарелый и неискоренимый порок многоведомственности нарушал стройность организации и подчас пагубно отзывался на судьбе раненых. Врачи по-прежнему были бесправны в административном отношении, ведая лишь лечебным делом и противоэпидемическими мероприятиями. В эвакуационных комиссиях, в госпиталях, в управлении эвакуацией распоряжались (зачастую безграмотно) интендантские чины, находившиеся в ведении инспектора госпиталей (не врача); эвакуация была оторвана от лечебного дела.
Относительно благоприятные итоги деятельности медицинской службы во время русско-турецкой войны 1877—1878 гг. могут быть объяснены на этом фоне лишь участием в ней таких выдающихся деятелей, как Н. И. Пирогов, Н. В. Склифосовский, Э. Бергман, М. С. Субботин, Н. А. Вельяминов, К. К. Рейер, С. П. Боткин, Ф. Ф. Эрисман, А. П. Доброславин и др. Во время этой войны «сберегательные методы» лечения ран, учение о сортировке и «система рассеяния», предложенные Н. И. Пироговым, получают всеобщее признание. Однако именно в это время хирургия оказалась на распутье; наряду со сторонниками сугубо «сберегательного лечения» ран появились и сторонники ранних хирургических вмешательств с целью предупреждения инфекции. Борьба этих двух течений надолго определила дальнейшее развитие военной медицины.
Русско-турецкая война породила большое количество трудов, посвященных военной медицине. В 1890 г. вышла первая книга, специально посвященная тактике медицинские службы и явившаяся прямым следствием возраставшей сложности медицинского обеспечения боевых действий войск («Опыт краткого руководства по тактике санитарных войск» Вальберга); появился термин «санитарная тактика».