第二次鸦片战争失败的根本原因是腐朽的封建主义无法对抗新兴的资本主义。此外，第二次鸦片战争失败的原因还有：备战不利、清政府政治腐败、军事装备落后、士兵训练不足等。
在英法联军攻打广州时，清政府正在镇压国内的太平天国运动，无法全力准备此次战役，导致广州失陷。甚至在第一次大沽口战役时，清政府依旧没有重视，导致战役失败。一直到第二次战役时，清政府才给予了重视，终于作战成功，守住了大沽口。而且，在第一次鸦片战争后，清政府依旧“锁国”，导致被攻击时没有还手的余地。
军事装备落后也是战败的主要原因之一。当时清军的装备还是鸟枪、抬枪、冷兵器等。而英法联军的装备是线膛后装步枪、线膛后装火炮以及蒸汽炮艇等。而且，士兵们都没有受过专业的训练。当时的蒙古骑兵都是农牧民。在八里桥之战，清军损失惨重，满地都是清军的尸体。