“镇远”舰和“定远”舰是同级铁甲舰，其铁甲厚度、一切布置均与“定远”相同，只是“定远”水线下全系钢面铁甲，“镇远”水线下则参用铁甲，因当时外国钢价陡长，故为此变通之计。“镇远”的订购历程和成军前的经历与“定远”大致相同。
1888年10月，北洋海军成军时，林泰曾被委以左翼总兵兼“镇远”舰管带。在黄海海战中，它和“定远”结成姊妹舰组成第一小队，位于“夹缝雁形阵”的中央，在海战中与“定远”相互配合，成为北洋舰队的中流砥柱。战斗中，“镇远”舰官兵坚守岗位，英勇奋战，视死如归，给予日军以极大杀伤，同时也付出了巨大牺牲。
“镇远”舰305毫米口径主炮的一位炮长正在瞄准时被弹片打碎了头颅，其头骨的碎片溅到了身边人的身上，在他扑倒之时，下一层的一名炮手抱住他的腰，把他的遗体交给下面的人，然后自己从炮长手中接过炮绳，接替其位置，调整方向继续开炮。
海战结束后，各舰在进行检查时发现，“镇远”舰上尸骸累累，凄惨之象莫可言宣。前桅楼中原装备2门小炮，配置测距士官1人、炮员5人，战斗结束时已全部阵亡。军舰的损伤也十分严重，甲板和舱壁中弹多枚，伤痕累累，装甲及炮塔护甲上被击出的弹坑密如蜂巢。炮弹也面临告罄，150毫米口径副炮消耗炮弹148枚, 305毫米口径主炮的穿甲弹仅剩25枚，榴弹全部打光。
1894年11月14日， “镇远”舰又遭遇了一次劫难。这天的凌晨，“定远”“镇远”两舰由旅顺开往威海卫，它们依次沿威海湾西口进入锚地，可是令人意想不到的是“镇远”舰在入港时突然触礁，随之舰身倾斜，情况危急。这究竟是怎么回事呢?
原来，自甲午战争开战以来，出于防御需要，进入威海湾的东、西两口均布设了大量水雷，西口的水雷布设在水道的西侧。为舰船进出安全起见，北洋舰队在水道上安放了两个浮鼓，作为航行标志。西侧浮鼓靠近水雷，东侧浮鼓靠近刘公岛，两个浮鼓之间约600码(548.64米)宽度为安全通道。而靠近刘公岛的浮鼓距离刘公岛岛嘴300尺(约100米)， 而岛嘴延伸出来的礁石长度有250尺(约83.3米)。11月14日，西北风强劲，加上前行的“定远”舰分水力大，致使浮鼓被推向东南，这样两个浮鼓之间距离拉大了，将岛嘴礁石纳入安全通道中。
镇远在旅顺修缮，圏白处为弹着点。
另外，当时正值低潮，礁上的水深只有2丈1尺(约7米)，而“镇远”舰因战争缘故，装足了煤和水，又多装了弹药，使原来20尺8寸(约6.93米)的吃水深度又增加了8寸(约27厘米)。这些因素综合在一起，导致“镇远”舰在进口时触碰了礁石。据“镇远”舰管带林泰曾说，当军舰靠近东侧浮鼓行驶时，突然感到舰身摇动了两次，随后发现船舱进水。
事故发生后，林泰曾一面组织人力进行抢救，一面将情况报告丁汝昌。丁汝昌得知消息大吃一惊，立即派人下水探摸“镇远”的伤情，几经周折，终于摸清。潜水员发现，“镇远”舰多处受伤，弹舱下有3处伤,1处宽8寸(约27厘米)、长6尺半(约2.2米) , 1处宽10寸(约33.3厘米)、长3尺半(约1.2米),还有1处宽1尺8寸(约0.6米)、长9尺(约3米)。帆舱下有1处伤, 宽10寸(约33.3厘米) , 尾渐尖小， 长17尺(约5.7米)。煤舱、锅舱下也有3处伤，1处宽2尺4寸(约0.8米)、长11尺(约3.7米),靠近伤处周围有数个小孔,1处宽2尺4寸(约0.8米)、长5寸(约16.7厘米) , 还有1处宽4寸(约13.3厘米)、长1尺8寸(约0.6米)。
水力机舱下有1处伤, 宽2尺6寸(约0.9米), 长3尺9寸(约1.3米)。面对如此严重的伤情, 丁汝昌赶忙从上海雇来潜水洋匠2人，乘“北平”轮船由烟台赶到威海，下水补塞。可令丁汝昌意想不到的是，正当大家忙于处理的时候，林泰曾却乘人不备，于11月 15 日夜吞下鸦片自杀。
对于“镇远”舰的受伤和林泰曾的自杀，朝廷十分震惊，11月19日皇帝降下谕旨，令李鸿章彻查事故原委和林泰曾自杀原因，并特意指出，该事件是否存在内部人员私通日本奸细问题。
皇帝的谕旨令李鸿章心惊肉跳，他很快意识到，如果这个事件单纯涉及北洋海军抗敌力量的削弱倒还好处理，如果涉及北洋海军人员通敌问题，则事情就非常严重了。他立刻着手对事件进行调查。调查结果显示，该事件纯属意外，未发现与日本奸细有关。李鸿章虽然松了一口气，但一艘铁甲舰在战争激烈进行之际严重削弱了战斗力是难以向朝廷交代的。无奈之下，李鸿章只能硬着头皮向朝廷做深刻检讨。
1895年1月底，日军发起对威海卫的进攻，丁汝昌将受伤后没有修复的“镇远”舰部署于威海湾内作为移动炮台使用。2月2日凌晨，丁汝昌为不使北帮炮台落入日军之手，从“镇远”舰抽调30名勇敢水手乘坐“宝筏”舰抵达北帮，将所有炮台悉数炸毁。在日军偷袭威海湾的北洋海军军舰时，“镇远”是重要的受攻击目标，只因为偷袭时均是暗夜，日军始终没有弄清“镇远”的确切位置，使得“镇远”没有遭到再次打击。2月7日黎明，日本联合舰队倾巢出动，在伊东祐亨的率领下编成左、右两军，分别展开攻击。
8艘日舰为右军，由伊东祐亨亲自指挥攻击刘公岛炮台。15艘日舰为左军，由西海舰队司令长官相浦纪道指挥攻击日岛炮台。被日军占领的赵北嘴、鹿角嘴、龙庙嘴炮台等南帮炮台配合攻击日岛炮台。这次攻击是威海卫保卫战打响以来日本海军最大规模的进攻行动，遭到了北洋海军的顽强反击。
“镇远”、“靖远”等舰与刘公岛炮台密切配合，击伤日舰多艘。1枚炮弹就击中了“松岛”舰的烟囱，弹片造成航海长高木英次郎等3人负伤；“桥立”舰首中弹受轻伤；“秋津洲”舰尾甲板栏杆被击碎，2名水兵负伤；“吉野”舰1门47毫米口径炮的炮盾被击中，炮弹贯穿舰载小艇，炮盾破碎为大小数片飞散开去，毁坏了甲板室上甲板及数条传令管，炮手守屋启太郎、山城松助当场死亡，4名士兵负伤；“浪速”舰被击中，炮弹从舰体中部右舷的第6号煤舱射入，从左舷穿出。由于炮弹是实心弹，没有爆炸，军舰和人员都逃过一劫。
2月11日，丁汝昌做出最后决定，将“镇远”舰炸沉，可已经来不及了。面对刘公岛即将陷落，代理“镇远”舰管带杨用霖拒绝有人让其主持投降的提议，在“镇远”官舱内开枪自杀。2月17日，日本联合舰队各舰驶进威海湾，包括“镇远”在内的北洋海军军舰成为日军的战利品。
1895年2月27日，“镇远”由日舰“西京丸”拖航前往旅顺，进行了为期两个多月的维修，随后驶往日本横须贺换装武器，将2门150毫米口径的克虏伯炮换成6英寸(152 毫米)口径阿姆斯特朗速射炮，在后部甲板室两侧增加了耳台，分别安装了6英寸(152毫米)口径阿姆斯特朗速射炮，增加了两侧的火力。1895年3月， “镇远”正式编入日本联合舰队，仍沿用原名，被列为二等战舰。1904年, 日俄战争爆发，“镇远”舰与日本联合舰队的“严岛”“桥立”等舰编入同一战队，参加了1904年10月 4 日的黄海海战和1905年5月27日的对马海战。1905年12月12日, “镇远”被列为一等海防舰。1911年4月1日，“镇远”退出现役，后作为靶船用于新式武器的试验。1912年4月 6日， “镇远”在横滨被拆解。
甲午战争后，日本为炫耀“战绩”，把“镇远”“靖远”的铁锚、炮弹、锚链等陈列于日本东京上野公园，1947年国民政府经过努力将它们收回。“镇远”舰主锚目前陈列于中国人民革命军事博物馆，副锚则存于日本冈山吉备津神社。