到了15世纪后期，因为战争需要而不断改良的西欧热兵器已比明朝的进步。葡萄牙人于1521～1522年间滋扰广东沿海，被明朝海道副使汪宏和备倭指挥柯荣率水师驱逐，战事在今日香港的屯门和广东新会西草湾进行，是历史上第一次中西军事冲突。葡人当时的枪炮虽然已比明朝的优越，但彼此的差距还不是太大，况且葡人寡不敌众、补给困难，因此终于败退。葡人较先进的佛朗机炮、火绳枪和制造火药方法，却在这段时期传入中国。
明人不仅仿制了西方的新式热兵器，还把它们改良成为迅雷铳（一种装有五根铳管的火绳枪，枪管轮流发射）、连子铳（一种原始机关枪）和翼虎铳（一种装有三根铳管的短射程轻便火绳枪）等。这些发明虽然增加了火绳枪的发射率，但只有翼虎铳可以在马背上使用，而翼虎铳的射程和准绳仍然不及弓箭，而且依旧不能在马背上装填弹药，因此对付蒙古轻骑的作用还是不大7。
在15、16世纪骚扰浙江、福建和广东沿海的倭寇并不懂得有效地使用热兵器8。明朝官兵利用改良的枪炮及配备西洋大炮的战船来对付他们，在武器上占了优势。但倭寇得到许多沿海官民暗中支持，加上集团众多，官兵消灭一批又有另一批出现，因此甚难铲除。戚继光最终依仗士卒的严格操练和纪律，才剿灭了倭寇集团9；“隆庆开禁”令沿海居民私通倭寇的人数大减，也是倭患没有死灰复燃的重要原因（见第二章第一节）。
17世纪初，东北出现了一个新的强敌――满洲。满洲并非游牧民族，他们重视建立据点和攻克城池。明朝立国200多年，终于在边疆上出现了一个新式热兵器可以发挥作用的劲敌。
万历四十六年（1618年），努尔哈赤以“七大恨”告天，起兵叛明。在次年的萨尔浒战役中，配备热兵器的明军因为战术错误，被只配备冷兵器的满洲军打得几乎全军覆没。明朝随即聘请澳门的葡人协助铸造更精良的大炮，传授操作技术10，并从广东沿岸欧洲沉船中打捞出多门先进的红夷炮，运到北方前线。这些大炮在天启六年（1626年）的“宁远之战”中发挥了重大作用，努尔哈赤为炮火所伤，满洲军大败；红夷炮在其后的锦州和滦州等战役中也立下大功。领教过这些大炮的厉害后，努尔哈赤积极仿制，在掳获的明朝工匠的协助下，成功铸造了“天佑助威大将军”大炮，后来又从明降将孔有德处获得多门明朝红夷炮及大炮操作技术；入关之前，他们又把这些火炮改良，利用明朝的冶铸技术和西欧的热兵器知识，制成比明朝火炮更威猛的“神威大将军”大炮11。
