宋朝長期處於戰爭狀態，它與契丹、女真及蒙古的戰事大部分是在中原或以南的農業地區進行的。世界上最早的熱兵器便於這段時期在中國出現，並且不斷被改良。
元末羣雄割據時期的戰爭也大量使用熱兵器。《火龍神器陣法》一書的作者焦玉，自詡是他獻給明太祖的熱兵器令朱元璋能夠統一天下。《火龍神器陣法》記載了38種各式各樣的熱兵器，但其中只有一種是輕便的長射程武器――一種射箭的火槍（又稱“手銃”），這種火槍是火繩槍的前身。
朱元璋統一中國，對以後數百年中國的軍事科技發展影響深遠。在其後的400多年裏，中國內戰較少，敵人主要是北方遊牧民族，在宋元戰爭中發明的熱兵器便再未能發揮它們的長處。
我們從15世紀初明成祖五次親征蒙古的經驗可見，明代槍炮在大漠戰爭所發揮的作用很有限。明朝軍隊雖然配備當時世界上最先進的熱兵器，但始終未能消滅敵人。塞外沒有城池，明軍的大炮不能發揮所長；蒙古軍避免與明朝主力軍相遇，明軍只得用輕騎追擊，但當時的熱兵器主要是步兵武器，不適宜騎兵使用，因此明朝騎兵在武器上沒有優勢；再加上大漠廣袤千里、荒無人煙，要搬運笨重的大炮、補給數十萬大軍談何容易。這便是明初國力強盛，但明成祖五次親征蒙古，花費了很多人力物力，結果只能在前兩次獲得小勝，其餘的都徒勞而返的根本原因。
早期的熱兵器也未能在熱帶森林的游擊戰中發揮大作用。因爲欠準繩，這些熱兵器最適合對付密集的步兵，但在森林發動游擊戰的敵人卻懂得分散和躲藏，這令熱兵器的作用大減。安南在明朝成祖和宣宗期間反叛，明朝雖然派兵征討，但最終還是不得不承認安南的獨立，熱兵器未能使明朝軍隊在游擊戰中佔優勢便是原因之一。
既然當時的熱兵器對付北方蒙古宿敵和南方安南叛軍的作用都有限，但落在盜寇手中，卻可以被他們用來對付官兵和城池，因此明朝沒有刻意發展這類武器便不難理解。
到了15世紀後期，因爲戰爭需要而不斷改良的西歐熱兵器已比明朝的進步。葡萄牙人於1521～1522年間滋擾廣東沿海，被明朝海道副使汪宏和備倭指揮柯榮率水師驅逐，戰事在今日香港的屯門和廣東新會西草灣進行，是歷史上第一次中西軍事衝突。葡人當時的槍炮雖然已比明朝的優越，但彼此的差距還不是太大，況且葡人寡不敵衆、補給困難，因此終於敗退。葡人較先進的佛朗機炮、火繩槍和製造火藥方法，卻在這段時期傳入中國。
明人不僅仿製了西方的新式熱兵器，還把它們改良成爲迅雷銃（一種裝有五根銃管的火繩槍，槍管輪流發射）、連子銃（一種原始機關槍）和翼虎銃（一種裝有三根銃管的短射程輕便火繩槍）等。這些發明雖然增加了火繩槍的發射率，但只有翼虎銃可以在馬背上使用，而翼虎銃的射程和準繩仍然不及弓箭，而且依舊不能在馬背上裝填彈藥，因此對付蒙古輕騎的作用還是不大。
在15、16世紀騷擾浙江、福建和廣東沿海的倭寇並不懂得有效地使用熱兵器。明朝官兵利用改良的槍炮及配備西洋大炮的戰船來對付他們，在武器上佔了優勢。但倭寇得到許多沿海官民暗中支持，加上集團衆多，官兵消滅一批又有另一批出現，因此甚難剷除。戚繼光最終依仗士卒的嚴格操練和紀律，才剿滅了倭寇集團；“隆慶開禁”令沿海居民私通倭寇的人數大減，也是倭患沒有死灰復燃的重要原因（見第二章第一節）。
17世紀初，東北出現了一個新的強敵――滿洲。滿洲並非遊牧民族，他們重視建立據點和攻克城池。明朝立國200多年，終於在邊疆上出現了一個新式熱兵器可以發揮作用的勁敵。
萬曆四十六年（1618年），努爾哈赤以“七大恨”告天，起兵叛明。在次年的薩爾滸戰役中，配備熱兵器的明軍因爲戰術錯誤，被只配備冷兵器的滿洲軍打得幾乎全軍覆沒。明朝隨即聘請澳門的葡人協助鑄造更精良的大炮，傳授操作技術，並從廣東沿岸歐洲沉船中打撈出多門先進的紅夷炮，運到北方前線。這些大炮在天啓六年（1626年）的“寧遠之戰”中發揮了重大作用，努爾哈赤爲炮火所傷，滿洲軍大敗；紅夷炮在其後的錦州和灤州等戰役中也立下大功。領教過這些大炮的厲害後，努爾哈赤積極仿製，在擄獲的明朝工匠的協助下，成功鑄造了“天佑助威大將軍”大炮，後來又從明降將孔有德處獲得多門明朝紅夷炮及大炮操作技術；入關之前，他們又把這些火炮改良，利用明朝的冶鑄技術和西歐的熱兵器知識，製成比明朝火炮更威猛的“神威大將軍”大炮。
在以後半個世紀的清朝統一戰爭中，雙方都大量使用槍炮，直至康熙二十年（1681年）平定“三藩之亂”爲止。這段時期中國的熱兵器技術已接近西歐國家的水平。這便是爲什麼鄭成功的水師有能力趕走盤踞臺灣的荷蘭人，及康熙時期的清軍能夠擊退入侵黑龍江的俄國士兵、強迫俄國簽署《尼布楚條約》（見第一章第四節）的原因。
但其後的一個半世紀裏，清帝國境內大致昇平。17、18世紀平定準噶爾、收復新疆的戰爭在大漠進行，槍炮再次發揮不出大作用，因此清朝的熱兵器沒有得到進一步發展的機會，直至鴉片戰爭前夕，還是停留在“三藩之亂”時期的技術水平。
由此可見，當中國境內出現長時期大規模軍事對峙的局面，如宋元時代或明末清初之際，熱兵器便會不斷演進。但在明清時期的500多年裏，境內很長時間沒有重要戰事，在西北大漠草原與遊牧民族的戰爭中，槍炮又未能發揮大作用，因此熱兵器的發展速度便不及西方。
