经庚子之变，惨遭八国联军洗劫的天津，已是满目疮痍，瓦砾废墟，一片狼藉，商业店铺几乎完全毁于炮火，经济凋敝，市场萧条，物价飞涨，民不聊生，是名副其实的重灾区。尤其是洋兵劫掠了官府、商号的上千万两现银，形成“津市钱荒，商民交困”的局面。同时，因制钱（辅币）短缺，市场交易“往往以竹片、纸条代充找付，殊属不成事体”。此时，袁世凯和周学熙面对的远不是为官的荣华富贵，而朝廷背负巨额赔款，对地方困境已无力顾及。袁世凯到任半年多后，至1902年8月25日，才从联军“督统衙门”正式接管
天津。袁果然不负朝廷重托，“锐心图治”，为整顿金融乱局，恢复经济，遂呈奏朝廷，准予设立专局，开铸铜元。命周学熙“总办银元局”。
晚清币制混乱，仅以辅币“制钱”来说，多处铸造，品质不一。清初，其成色是铜八铅二，至光绪已变为铜铅各半；重量在清初每10枚为41.1克，到光绪则已缩减至20.8克；计数标准也不同，本应千文为一“贯”，但不同地方970、820、500……极不统一；还有民间私铸，掺杂沙子，质量更差，掷地即碎。而广东、福建等省，开风气之先，早于1900年已开始铸造铜元，经济、社会效果俱佳。因此，直隶奏准，也设局开铸铜元，这正是周学熙要办的首要任务。
当年直隶总督府设于
保定，袁在赴保定前夕，嘱周学熙，“我月余归来，冀见鼓铸之成功”。周学熙此时虽名为银元局总办，但基本上是个“空头司令”，先前的铸币局已毁于八国联军的炮火，化为了废墟，办公无官署，建厂无经费，铸币无机器，颇有点白手起家的味道。周学熙无可奈何中勉强就事，选定河北大悲院残址，聘募技师，招集工匠，于废墟中“搜求机器”，“精心构思，设法修配，昼夜兼营”，在“库款支绌，无可筹措”的情况下，只能由北洋支应局“借拔”银十三万五千余两，并向民间“息借商款”以为支持。经紧张筹办，仅70余日“房屋机器，一律告成”。待袁世凯归来，“诧其神速，推(周)为当代奇才”，更谓周“可以集事”，“嗣后以一切工业建设相委”。
史料记载，开铸铜元可日产33万枚，当年便铸出上千万枚。最直接、最现实的效果是，“市面赖以接济，物价顿平，人心大定”。铜元问世之初，还只在天津流通，其后才向省城保定和各州、县，进而在北洋全境推行。而超出预想的则是，铸造铜元获利十分丰厚，极大地充实了地方财政实力。开铸铜元先是以收小钱(制钱)铸大钱(铜元)，新铜元面值有当五、当十、当二十(即一枚铜元相当五、十、二十枚制钱)不等。以当十为例，每枚需制钱3.7枚，就是说可获利60%以上。当制钱收尽，改用紫铜，获利更厚。其后，又从美国购进新式铸币机，效率更高，随着扩建新厂，财源滚滚而来。据统计，自1902年开铸，至1907年3月，四年多的时间，共铸当二十、当十、当五、一文四种铜圆，折合当十铜圆6亿8千余万枚(另有银元、银角未计)。获利高达白银193万余两，极大的充实了地方财政。其中被袁世凯用于军警建设和军械购置128万余两，占66.6%，另占32.2%的62万余两，则供直隶推行“新政”，充做办实业、办学堂等社会事业的经费。这对袁世凯主政直隶，提供了巨大的财力支持。至于尔后形成以袁为首的北洋军阀势力，则是人们未曾料到、也无法预料的。
周学熙总办北洋银元局功绩卓著，袁督以“操守谨严，才力精敏”的褒语为周报奏请奖，请朝廷破格录用(当时周还是候补道员)。嗣后，因铸铜元利厚，各省纷纷跟进，乃至形成滥铸，币制混乱局面并未能得到根本改变。朝廷于1905年末颁令，限制各省铸造数量。规定北洋银元局日产铜元不得超过60万枚，致使余利逐年下滑；加之铜价上涨，余利由初始的每年70万两到80万两白银，降至1907年的16万两左右，当年胜景不再。
在此期间，北洋银元局还于厂内创办了一所图算学堂，招考高等学徒，培养中级技术人才。同时，又以银元局的设备、技术力量为基础，另集股银二十万两，创建了北洋劝业铁工厂，为发展机器制造业贡献了力量。
1905年，因铸造铜元获利丰厚，也为统一币制，朝廷决定将北洋银元局创建的造币厂改属
户部，更名为户部造币总厂北分厂，周仍“兼绾厂务”，至1906年，周学熙始辞去总办一职。
从1902年，北洋银元局创建，至1906年，转制为造币总厂北分厂，应当说它在那个历史发展阶段，为中国的
金融货币史书写了不可缺少的一页。