1840年鸦片战争爆发，由于战事的失利，魏源悲愤填膺，爱国心切，于1841年3月，愤然弃笔从戎，投入两江总督、抵抗派将领裕谦幕府，到定海前线参谋战事。于1842年写成50卷的《海国图志》。作者为什么要编撰此书呢？魏源在《海国图志》一书的序中，讲得非常清楚："是书何以作？曰：为以夷攻夷而作，为以夷款夷而作，为师夷长技以制夷而作。"
这就是说，写书的目的，是为了了解"夷情"，帮助人们习其"长技"，以抵御外侮，振奋国威。这给那些妄自尊大，把西方先进的科学技术视为"奇技淫巧"，盲目排外的顽固派，击一猛掌。魏源在《海国图志》中指出："有用之物，即奇技而非淫巧。"对付外国侵略者，不能"舍其长，甘其害"，而必须"塞其害，师其长"，只有"善师四夷者，能制四夷"。
1847年至1848年，魏源又将《海国图志》增补为60卷本，刊于扬州；到1852年又扩充为百卷本。这是中国近代史上最早的一部由国人自己编写的有关世界各国情况介绍的巨著。《海国图志》百卷本，除了以《四洲志》为基础外，先后征引了历代史志14种，中外古今各家著述70多种，另外，还有各种奏折十多件和一些亲自了解的材料。应当注意的是，其史料来源还有外国人的著述。其中，如英人马礼逊的《外国史略》、葡萄牙人马吉斯的《地理备考》等20种左右的著作。
《海国图志》在中国近代史学史上，是第一部较为详尽较为系统的世界史地著作。开始在中国介绍有关世界史地知识，当推西汉司马迁的《史记》。以后，历代正史多立有外国传，但这些记载大多集中于中国边境的国家。到近代才有《四洲志》和姚莹撰成的《康輶纪行》。《四洲志》纯是一部译作，而《康輶纪行》系合日记杂录而成。而《海国图志》，它不仅在编纂和内容上弥补了《四洲志》和《康輶纪行》等书的缺憾，而且初步形成了自己的结构和理论方法。书中征引中外古今近百种资料，系统地介绍了世界各国的地理位置和历史沿革等史地知识。所记各国气候、物产、交通贸易、民情风俗、文化教育、中外关系、宗教、历法、科学技术等，都超过了前书。所以有人誉《海国图志》为国人谈世界史地之"开山"。
因它不但详细记载外国情况，还首次从理论上肯定了研究世界史地的必要性。
《海国图志》的划时代意义，还在于给闭塞已久的中国人以全新的近代世界概念。明末清初，西洋传教士利玛窦等人来华，带来了世界知识的新东西，但却不被人们所重视。鸦片战争爆发前，妄自尊大的清廷皇帝和显官达贵，竟不知英国在何方？为什么成为海上霸王？《海国图志》的刊出，打破了这种孤陋寡闻的状况，它向人们提供了80幅全新的世界各国地图，又以66卷的巨大篇幅，详叙各国史地。这样，使当时的中国人通过《海国图志》这一望远镜，开眼看世界。既看到了西洋的"坚船利炮"，又看到了欧洲国家的商业、铁路交通、学校等情况，使中国人跨出了"国界"，认识近代世界的新鲜事物。
由于当时学术水平的限制，魏源的《海国图志》当然不是一部完善的著作，全书除《筹海篇》和各部分的叙文、按语以及《元代北方疆域考》等文字为精心撰述外，其余大多是辑录他人著作汇编而成的。这样，在汇编时其中原有的欠缺和错误，他并没有下大功夫去纠正。比如，百卷本所辑之世界各国分图，由于原书绘制技术差，致使位置、距离、形状等亦多偏差，并不准确，魏源却没有逐一纠正。再如，魏源在书中认为，"亚墨利加一土，孤悬宇内，亘古未通声息，英人于前明万历年间探得之"（卷五十二）。其实，美洲是意大利人哥伦布发现的，而不是英国人，时间是在1492年，比明万历年间要早得多。
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