中法战争时，自请赴福建督师，光绪十一年(1885年)在福州病逝，享年七十三岁。追赠太傅，谥号"文襄"，并入祀昭忠祠、贤良祠 。

中法战争又作清法战争(法文:Guerre franco-chinoise)，是1883年12月至1885年4月(光绪九年十一月至十一年二月)，由于法国侵略越南并进而侵略中国而引起的一次战争。第一阶段战场在越南北部;第二阶段扩大到中国东南沿海。
战争过程中，法海陆两军虽于多数战役占上风，但均无法取得底定全局的战略性大胜:法国远东舰队虽于海战赢得全胜，并一度攻占基隆，却因沪尾(今台北县淡水镇)一役受挫及疫病流行，无法达成拿下台湾岛的战略目的;而清军虽于初期陆海皆遭惨败，导致由恭亲王奕䜣领班的军机处被全面撤换(甲申易枢)，但后期台湾及杭州湾防卫成功，且有冯子材统率各部于镇南关之役给法国陆军带来较重伤亡，导致费里政权垮台。
以此为契机，两国重启和谈，结果订定《中法新约》，清方承认法国对法属印度支那诸殖民地的宗主权，两国重开贸易。受此战的影响，清廷于台湾设省，以刘铭传为巡抚大力推展现代化防务及新政，并积极筹建北洋水师。