黄海海战失败的原因主要有四点，首先是指挥失当;其次部分将领贪生怕死，临阵逃脱;第三是炮弹不足，质量不好;最后是军事技术水平低下。
黄海战败的直接原因有如下几点：
一是指挥失当。本来预定的迎战队形是双列纵队，但逼近敌舰时成了散漫的雁形横列队。其原因有两种说法，一说挂错信号旗，二说部分军舰未能及时到达预定位置。
开战不久旗舰定远年久失修的舰桥被本舰火炮的后坐力震坍，海军提督(北洋舰队司令)丁汝昌从舰桥上跌落负伤，不能继续指挥战斗。
而他事先又没有指定代理指挥者，这个致命的疏漏使中国舰队一开始就失去统一指挥。紧接着信号旗也被击毁，旗舰与舰队的联系中断，各舰只能各自为战，陷于混乱。
二是有的将领贪生怕死，临阵脱逃。在激战中致远、经远二舰不幸被敌军击沉，济远、广甲、扬威三舰惊恐万状，仓皇逃窜，济远还可耻地挂起白旗。不但削弱了战斗力，还严重地扰乱了军心。
三是炮弹不足，质量不好。这次战斗只打了5个小时，但竟然不可思议地发生了炮弹不够的情况，定远和镇远的主炮炮弹全部用光。炮弹质量也有问题，有的打不响，有的“中敌船而不裂”。
四是军事技术水平低下。北洋舰队的一艘鱼雷快艇在距离敌舰西京丸号40米处发射鱼雷，竟然未能命中(鱼雷从舰底一米处划过)，使敌舰逃逸，而日本海军部长桦山资杞正在此船上督战，失去了绝好的歼敌机会。
