强军计划
当时，湖南维新运动的重点是“兴利”、“致富”，而熊希龄慧眼独具，他认为兴利固然重要，可是在国家危急存亡之秋，强军是必不可少的保障，他建议在湖南设立枪械厂。这一建议得到了陈宝箴的高度重视，陈氏认为熊希龄是懂得新政的不可多得的人才，于是要设法把熊希龄挖到湖南效力。就这样，1896年秋，熊希龄加入了湖南维新运动的阵营。一开始，熊希龄便被委以筹建枪械厂的重任。当时湖南财政吃紧，而筹建兵工厂是极耗资源的事业，不过，当务之急是改善湖南军队陈旧的装备。在这当口，熊希龄便想到了任两江总督的湘军大员刘坤一，经过熊希龄等人反复的沟通交涉，刘坤一两度拨给湘省枪支弹药，折合银价达20万两之巨。虽然最终湖南没能建立枪械厂，但这么巨大的支持，为湖南编练新军打下了很好的基础，而这一成就的取得，熊希龄居功厥伟。随后，熊希龄又敏锐地把自己工作的重心转入实业。他和叶德辉、蒋德钧等人反复商议，确定了把开办机器制造业和筹办湖南内河航运作为突破口。作为前一项目的成果，他们成立了“宝成善制造公司”;而后一策划，则遭遇到了困难。原来，自从西方列强迫使中国内河开埠之后，无论官方还是民间都担心一旦自己开启内河航运，西方势力就会如鬼魅般跟进;除此以外，内河航运还涉及湖北省的利权问题。但熊希龄和他的同仁据理力争，决不退却，最终说服了张之洞等大员，成功地让湖南内河航运成为事实，并抵制了西洋势力的进入。其后，熊希龄积极为湖南省矿产资源勘察和开采，以及争取粤汉铁路改道湖南而不是江西作出了巨大的努力。至此，熊希龄在军事和实业方面的才华和纵横捭阖的手段得到了晚清官场的初步承认。
新式学堂
在甲午战争以后，维新派为救亡图存，提出了“教育救国”的口号，所谓“世变日深，需才孔亟;需才之道，立学为先”。湖南在这种背景之下，也开始了新式学堂的筹办。熊希龄作为湖南籍的翰林学士，在办学方面自然是义不容辞。在湖南兴办学堂，最早由蒋德钧在1897年提出，但负责具体事务的重任却交给了熊希龄。兴学需要两大要件，一是经费，二是师资。由于湖南财政紧缺，熊希龄通过各种途径打听到通过提高食盐厘金可以解决，但这需要两江总督刘坤一的同意。考虑到是为家乡出力，刘坤一应允了此事。于是，办学经费问题总算有了着落。但在聘请教习的问题上，熊希龄却给自己惹上了极大的麻烦。
按照湖南维新派的设想，湖南要开办的是一所中西兼通的新型时务学堂，物色中西学均精通的教习就成为一个难题。熊希龄等不得不前往领西洋风气之先的沪、宁物色人选，经过许多波折，直到1897年7月，黄遵宪奉命赴湖南担任长宝盐法道兼湖南按察使，经过上海，在他的帮助下，动员了在《时务报》供职的梁启超和精通英文的李维格入湘，事情才得到解决。1897年11月，梁启超一行抵湘，受到湘绅的热烈欢迎。陈宝箴为长沙时务学堂定的教学宗旨是“中体西用”，梁启超坚定地主张开启民智，似乎二者一致，但实际上他主持时务学堂，积极鼓吹民权革命学说，倡导立宪。二者的冲突酝酿着极大的风险，熊希龄深知内情，但他仍然支持梁启超。
瓷业巨子
1904年，他胸怀实业救国之志，为改变陶瓷生产的落后状况，抵制洋瓷倾销，决心振兴湖南瓷业。于是以清政府政治大臣二等参赞官身份，会同醴陵籍举人文俊铎赴日本考察，探索新的制瓷工艺。回国后便着手对醴陵瓷业进行调研。提出了“立学堂，设公司，择地，均利”的主张。不久获得清政府慈禧太后御批十万两库银用于发展醴陵瓷业。1906年，熊希龄在醴陵城北姜湾创办了“湖南官立瓷业学堂”，在姜岭下设立了“湖南瓷业制造公司”。自任公司总经理，聘请日本技师和国内优秀技工，引进当时国外最先进的生产工艺和设备，着手进行细瓷研发。到清末，醴陵细瓷进入规模化生产，为醴陵釉下五彩瓷的诞生创造了条件。
1907年，湖南瓷业公司发明创造了五种高火性釉下颜料，并成功烧制出釉下五彩瓷器。1907年至1908年，湖南瓷业学堂研制出草青、海碧、艳黑、赭色和玛瑙红等多种釉下颜料。湖南瓷业制造公司的绘画名师和瓷业学堂陶画班的毕业生，经过反复研制，采用自制釉下色料，运用国画双勾分水填色和“三烧制”法，生产出令人耳目一新的釉下五彩瓷器。在色彩运用上，它突破釉下单彩的传统技艺，运用红、绿、蓝、黄、黑五种原色料(故谓五彩)，调配出丰富多彩的陶瓷绘画色料，讲究淡雅用色的表现手法，采用双勾分水的独特技法烧制而成。
醴陵釉下五彩瓷问世不久，就在世界舞台上大放异彩。1909年到1911年间，醴陵釉下五彩瓷分别参展武汉劝业会、南洋劝业会和意大利都朗国际赛会，连获金牌奖。1915年的美国旧金山世博会，即巴拿马太平洋万国博览会，由湖南瓷业公司吴寿祺等陶瓷艺人创作的釉下五彩《扁豆双禽瓶》一举获得金奖。
慈善济世
熊希龄慈善济世有三个壮举。
一是1917年领衔赈灾。1917年夏末秋初，河北境内大雨连绵，山洪暴涨，京畿一带倾城泽国，受灾县达103个，灾民超过600万人。彼时，熊希龄“隐居”在天津，他的寓所也被河水吞没。
身处灾区的熊希龄目睹了灾民的惨状，立刻奔赴北京，向中国银行公会求助，得到了捐款万余元，交给了京师警察厅购买粮食，运到天津赈灾。同时，他又向政府提出赈灾的建议，极力主张筹款，赈济灾区所有饥民。
他的建议被提交国务会讨论，结果阁员们一致认为：除非由熊希龄出来主赈，方可定义。政府方面试图借机逼他重回部门任职，熊希龄也担心自己不出来主赈，政府不做决定，“则此数百万之饥民，无有全活希望”，“遂不得不免为其难”。事实上，自退出政界以后，他就把政治看作是罪恶的，但为了灾民，不得不结束“隐居”生活。
赈灾必须先有巨款，可北京政府财源枯竭，大总统冯国璋只命财政部拨款30万元交熊希龄赶办急赈。而严寒将至，仅取暖用的赈衣一项，就需支出数百万。熊希龄决定广集民间社会资力，以补官款不足。
1917年10月8日，他利用自己在社会上的影响力，向全国各省发出请赈通电，希望全国各地诸君子“胞与为怀，本其己饥己溺之心，为披发缨冠之救”。赈电发出，熊希龄以身作则，先捐现洋500元，又命家中女眷缝纫棉衣100套，捐给难民。在他的呼吁带动下，团体、个人捐衣、捐洋者不断，外国的慈善团体也有帮助。
同时，熊希龄还联合梁启超等人共同发起水灾游艺助赈会，“征集物品、出售彩票，以所得票资尽数充赈”，并凭借个人声望，向外国洋行借款数百万元，作为救济专款。此外，他发电请求唐山、开滦等地务物局捐赠煤炭5000吨，并要求北洋政府为赈灾提供诸多便利。
为了统一放赈，熊希龄还组织成立了联合办赈机构——“京畿水灾筹赈联合会”，自任会长，统筹放赈中的种种实际问题。在赈济灾民的同时，他又开始了对河工的治理，试图根治水患，并开展以工代赈，既救济了灾民，也为受灾地区留下了永久建设。救灾让熊希龄摆脱了政治生活带来的消极苦闷，开始确立了为慈善事业奋斗的意愿。此后他多次，拯救无数生命。
二是组建世界红十字会。1922年4月，直奉大战爆发，熊希龄又组织救护队，前往战地救治难民。军阀混战不停，让他认识到筹组全国性慈善社团联合会的困难，遂决定组建一个永久性的救济机构，用于对付无休止的天灾人祸。这个机构在直奉大战结束不久后成立，名称为世界红卍字会。
世界红卍字会是道院的一批人与熊希龄等中外人士联合发起成立的一个以“促进世界和平、救济灾患”为宗旨的慈善救济网络，于1922年10月28日在北京正式成立。
1925年，会中人推熊希龄为会长，直到1937年他去世为止，连任三届，历时12年之久。
在任职期间，熊希龄组织救护队奔赴战地，“救济灾民，埋葬遗骸，收容妇孺，成绩甚优”，同时，他还多次亲手草拟函电，劝告交战的各方军阀停战议和。在没有灾患的时候，世界红卍字会开设办理残废院、育婴堂、盲哑院、卍字医院、平民工作所、平民贷济处、冬季粥厂等等。
1928年新的国民政府在南京成立时，仍准许世界红卍字会继续立案，并任命熊希龄为赈款委员。1931年，熊著《十六省救济水灾意见书》，对于救济的办法、措施、步骤做了十分详尽的论述。
三是创建香山慈幼院。1918年4月，河北水患已平，慈幼局准备解散，但还有两百余人无人认领。如此一来，熊希龄不得不考虑建一所永久性的机构，用于收养这些无家可归的孩子。但由于在北京城内找不到合适的地方，熊希龄只能上呈大总统徐世昌，请其出面和前清皇室内务府交涉，把已经废弃的前清行宫香山静宜园拨出，创建香山慈幼院。
香山慈幼院收录儿童“专以孤贫为限”，凡欲入院者，必须“有人介绍及其家长请求”。基于该院性质，熊希龄为其确定的办学宗旨是：“教养孤贫失学之男女儿童，使有适当之智能、道德，俾可谋生与社会。”为了实现这样的宗旨，香山慈幼院与任何普通国民学校都不同，推行的是“三合一”的教育体制：学校、家庭与社会三位一体。慈幼院建立了完整的组织体系和免费教育培养的制度体系，办学经费除了财政拨款外，还有中外善士及各机关团体的捐款。
熊希龄在办理香山慈幼院的过程中，形成了一种慈善教育思想，即慈善观与教育观相结合的思想，其本质就是贫富均等的教育观。他把香山慈幼院当作是对现行不合理教育制度的一种补充，极尽自己的能力，让贫困的孩子享受到当时最新式最先进的教育。
到1926年，香山慈幼院已经发展成一个总院、五个分院，总院是香山慈幼院;分院包括萌养院(幼儿教育)、小学、中学、师范和职业教育等几个分支。为了能够让这些孤贫儿童享受到家庭温暖，香山慈幼院创建了小家庭式的教育模式，这种教育模式比奥地利的世界第一所国际SOS儿童村早了十几年。香山慈幼院从1919年破土动工建设到1920年正式开园，一直到1949年结束，办了30年，先后培养学生六千多人，大部分都成为国家和社会的有用人才。
