1902年，清政府从西方列强的殖民统治机关“天津都统衙门”手中接管了天津城，地方局势趋于稳定，于是严修实现了他赴日本观光学习的愿望。从1902年7月到第二年9月，严修共在神户、东京停留了15个月。前期他主要参观了贵族院、众议院、大理院、东京府署、警视厅、控诉院、地方裁判所、鸭巢监狱等政法机关，慈惠院、养育院等社会福利机构，纺织会社、麦酒会社、商品陈列所、电话局等实业单位，博物馆、水族馆、《朝日新闻》社等文化机构。后期，他与清廷派来日本考察的桐城派古文大师吴汝纶（挚甫）一起参观时，把重点放在教育事业上。他们参观了帝大、早稻田大、医大、农大、高工、高商、高师、女校、医校、音校、体校、美术学校、聋哑学校、小学、幼稚园与同文书院、庆应义熟。他们还访问了近卫公爵、大隈伯爵和嘉纳治五郎等教育家。严修每到一处都看得非常认真和仔细，并随时作了记录，说明他对于日本人学习西方资本主义，实行政治、经济、文化改革的经验，特别是教育方面的经验，十分关注。他对日本人福士在去神户的船上所说的“宜采东西文明利器，开我富强”之语很是欣赏，认为“言之成理”。他对日本前首相大隈重信所说“取人文明，则己之文明自进”，也深感“其言简括得体”。他认识到要使中国富强，就必须从普及教育入手；而兴办教育，首先要学习西方资本主义，建立新式学校。因此，当他考察回国后，就立即以极大的热情与精力投入到新式教育的开拓与兴办中。
1904年，在严修的努力推动下，天津陆续出现了多所官立小学，而且还设立了一所工艺学堂和九所专为贫寒子弟而设的半日学堂。由于成绩斐然，严修受到当时直隶总督袁世凯的重视，袁世凯力约严修出任直省学校司督办职务。
是年3月，严修赴保定就职，但仍要求先赴日本考察，于是4月间再次前往日本，张伯苓同行。严修此行重点实地考察了各学科的教学内容、教学方法及教育行政管理。为了与中国的实际需要相符，他把重点放在了普及教育与实业教育上。他曾多次到高等师范学校附属小学听课，并听弘文学院校长嘉纳治五郎讲小学之建设，听棚桥源太郎讲教科书编纂法，听文部省参事松本龟次郎讲小学校之大略及有关教员诸事宜。他还参观了文部省各课、早稻田大学、女子职业、高等工业、寻常师范各学校以及实践女学校、幼稚园。学校司原有日籍职员渡边，此次也随同一起访日，并由其聘请日本教员数人来华讲学。6月，严修访日归来。不久，学校司改称学务处，次年移到天津分科办事。在一年多的时间里，严修锐意兴学的抱负和才略得到了很好的施展。
引退回乡之后，严修曾进行了三次海外漫游，每次都与教育相关。1912年7月，他第三次到日本，9月归国；1913年7月，他取道西伯利亚，经俄、德、比到英伦，又游法、瑞士、荷、意、奥，1914年6月再经莫斯科回国；1918年4月，他取道朝鲜、日本赴美洲，经加拿大及美国的西雅图、纽约、华盛顿、芝加哥、旧金山，11月由日本归国。
严修1913年的欧陆之行是私人观光，不便进行公开的、正式的参观，但就是这样的观感所及，已使他大开眼界，受益匪浅。他看到英国的一个居民不过一万六千人的小城市而有男女小学校四十四处，而且制度规范，办得很好，认为此“并非高远不可几及”，“即以吾津论，虽去普及之日尚远，然学生人数亦累数千矣。果教授训练得法，收效亦甚可观”。他还提出了仿行市政的设想：“吾津学务之退步，早在意中，此即市政不举之确证”，“欲社会之进步，非讲求市政不可。近时言者，最喜援引法兰西之革命与吾国并论，则何不举法兰西之市政与吾国一较量之？”并提出“欲行市政，当自天津始”。
严修1918年赴美是为创办南开大学进行考察。这一期间他重点参观了学校和访问了教育界知名人士。他曾参观访问加拿大的温哥华大学，美国的西雅图大学，芝加哥的高等学校，纽约的林肯学校、工业学校、孟禄师范科、哥伦比亚大学和几所中小学，勃提摩的复式小学、中学，华盛顿的参议院、教育局，了解以上各处的办学情况。在纽约逗留期间，严修还曾亲自到大学听教育课。这些为他创办南开大学提供了必要的基础。
扶持教育事业
严修辞官后多年不问政治，很少发表政见，但对关系到学校兴替因革的重大问题，他绝不保持沉默。1915年3月，他听说安徽督军倪嗣冲将学款移作军费，致使学校停办一学期，写信斥责说：“武人之谋国，其谬如此！”1918年3月，他听说要废除小学，非常气愤，当即写信给陈宝泉表明自己的态度：“修曾间接言之不止一次，果欲实行，虽在局外，必力争也！”1927年，天津官产处决定变卖天津全县学产，他认为学产存在系教育存在之关键，不能不出来加以制止，于是乃急电天津县当局呼吁，使原议得以取消。他的这些行为得到了人们的称颂。
严修不仅关心学校教育，而且积极参加教育团体活动。1912年全国教育会议讨论教育宗旨时，对蔡元培所拟五项宗旨中的后两项“世界观”、“美感”予以取消，严修表示反对。经过开会时力争，在后来颁布教育宗旨时改为德、智、体、美四育。1915年在津召开的全国教育会议，1922年在北京召开的中华教育改进社事务所成立会，次年在天津召开的该社董事会，严修都曾积极参加，并与蔡元培、梁启超、经亨颐、沈信卿、胡适、陶行知等教育界知名人士就教育改进问题交流意见。1927年，严修接受当时国务院、教育部的聘请，担任教育基金委员会委员。
提倡新剧
严修不仅是我国近代著名的教育家、书法家和诗人，而且是我国早期戏剧的改革者。他还是南开学校新剧团的创建者之一，为南开新剧团的早期发展做出过突出贡献。
严修喜爱并精通戏剧，曾说：“剧本加以改良，其功不下教育。”因此，他晚年特别重视戏剧改革工作，积极参加传统戏剧的改革，并且把目光集中在新剧的发展上。当时，无论是鉴赏、评审、编剧还是指导演出，只要有时间，他总是热情十足。
早在1906年，他就曾在自己家中组织儿孙们演出新剧，并搭凉棚由张伯苓、韩询华等参加演出《箴膏起废》一剧，据说这是天津最早演出的第一个新剧。
他特别欣赏汪笑侬编演的《立国难》、《党人碑》等新剧，并经常同他研讨。1912年，他与王劭廉、林墨青等讨论戏剧改革事，向学使蔡儒楷推荐汪笑侬任戏剧改良社教师主其事。他还计划请汪笑侬开办“改良戏曲学堂”（未成），并同林墨青一起到戏曲改良社参观汪笑侬考验学生的活动。他经常与热心戏剧改革的人士如剧作家韩梯云、天津新剧团的萧湛卿、益智新剧社的江北村、北京广德楼的杨韵普、南开新剧团的伉乃如等不断交流看法，并组织林墨青、尹澄甫等赴北京观摩志德社、奎德社的新剧演出。
1911年，他从报上看到通州人潘子寅过朝鲜仁川时激愤于韩国灭亡而投海自杀，并遗书指陈国政的消息，深受感动，曾请袁世凯为之代奏朝廷，请求褒扬，并嘱李琴湘根据此故事编成新剧，约上海名伶三麻子演出。剧中的“仁川江外水粼粼，莫忘通州潘子寅”等句皆出自严修之手。
1911年，他到法租界公益茶园观看英国人出演的三幕剧，看后写道：剧情鲜明整洁，歌喉清脆，虽不能明其语言而自觉悦耳。他还经常到广东会馆、丹桂茶园、大观茶园、大舞台、新开河戏院等地观看正侬社、志德社、学界俱乐部、西星化社、奎德社、智益社等戏剧团体编演的《双泪碑》、《河东狮》等新剧，对新剧的发展十分关注。1918年，有一次天津学界俱乐部试演新剧《照妖镜》，严修与范源濂亲自导演，孙子文、李琴湘、邓澄波、马千里等也参加演出，分饰剧中人物，一时传为佳话。
严修还经常亲自为新编的新剧评改剧本。他曾阅改正俗社的《离限》，韩步青的《丐侠》、《双鱼佩》、《思仇血》，李直绳的《秦晋配亲》、《乡囊记》，李润田的《卢州城》等。
严修对南开中学的新剧运动支持更是不遗余力。
首先，他对张伯苓倡导新剧给予大力的支持。张伯苓编的新剧《用非所学》首演地是在严宅偏院，严修的长子和次子分饰日本留学生夫妇，孙子饰日本留学生的幼子。
其次，他亲自组织编写、修订新剧本。1912年，他召集林墨青、华午晴、马千里等人探讨编写新剧事宜，并亲自修改审订。1915年《炎凉镜》演出后，原剧分为七幕，名为：偿金、训子、罹灾、失望、遇兄、逼亲、解围。后经严修修改，改剧名为《一元钱》，“偿金”为“周急”，“失望”为“背约”，“逼亲”为“诈欺”，“解围”为“好合”，使全剧更加含蓄而典雅。1916年校庆演剧结束后，他同林墨青一起“商改新剧词句”，最后将剧名《叶中诚》改为《一念差》，使剧名更加醒目，主题更加鲜明。
第三，他积极将南开新剧向社会推进。1914年他看了新剧《恩怨缘》以后，大加赞赏，认为《恩怨缘》“可歌可泣，入情入理，虽西洋剧本，亦未能远过也”。他将其推荐给奎德社，在北京广德楼演出。这一举动促成了是年11月14日南开学校新剧团的正式成立。
支持文化建设
严修不仅推动了我国新式教育的发展，而且对文化建设也付出了很多的心血。他除了在南开大学成立后主动捐资赠书外，还敦促其亲家卢木斋出资建造南开大学图书馆。同时，他也很关心公益事业。1908年，时任直隶提学使的卢靖“鉴于津阜为南北交通、人文荟萃之区，民众约百万余户，急应设立图书馆，以飨学者。遂于是年十月，委任张公秀儒、储公毓轩筹备。翌年五月即正式成立”，馆名为“直隶省图书馆”。图书馆刚刚成立时，藏书并不多。严修慷慨奉献，将蟫香馆的藏书1200部，共计50000余卷，无偿捐赠，奠定了该馆藏书基础。直隶省图书馆的藏书由后来的天津图书馆继承，成为该馆所藏古籍善本书的重要组成部分。1923年，严修与林墨青等地方人士成立文庙岁修办事处，筹款重修文庙。他支持高凌雯重修天津县志，与他共同剔抉爬梳，斟酌取裁，并尽出自己藏书，供其探讨。此外，他还赞助林墨青筹办广智馆，并对社会教育办事处、宣讲所、讲习所、俱乐部等活动给予很大帮助。在他逝世后，他的后人将他的一批包括诗文集、日记、杂记、函札等手稿，捐赠给了天津图书馆。
其中最值得一提的是日记部分。它的时间跨度较长，内容具有较高的史料价值。世纪之交，南开大学出版社与天津图书馆往返协商，取得共识，组成《严修日记》编委会，共同擘划，稍加编次，于2001年12月由南开大学出版社影印出版。
严修日记手稿原本为线装，共74册，上起1876年，终于1929年，前后时间跨度为53年（其中有7年付缺，按作者习惯，恐非缺记而是散失），是一部内容涵盖广的大型日记。作者使用的稿纸，在版心下端刊有毋自欺室、香馆、秀文斋及枣香书画室等字样。有部分稿纸印有栏目。如开始的《丙子日记》即印有反省类的身过、心过、口过，记事类的晨起、午前、午后、灯下等栏；《甲申日记》即印有晨起、午前、午后、灯下、记事、杂识和日知各栏；《丁亥日记》很简略，只印有温、读、写、看四栏，可以按栏填写。其余大多是条格本。记事有简有繁，有删有改。全部日记都用墨笔小行书记写，其中《欧游日记》则全部是恭楷，可以领略严氏书法的风范。日记中的内容，有的用不同色笔将不同年代的事情记写于一纸上，记录较为详细，特别是后期多有连篇累牍的记述。日记中还有少量关于天象、物理的图画。各册以年份干支题名，或另标《恒斋日记》、《使黔日记》、《东游日记》、《欧游日记》等专名。现今的刊行本由编委会新题《严修日记》。
《严修日记》的内容十分丰富，大多为严氏日常生活起居与社会活动情况，也涉及到了当时的一些重大事件。严修早年的学习生活、功名仕进及公务处理，与中外人士的交往及信件往来，国内外游历见闻，读书札记，兴教办学的思想与实践以及关于欧美、日本等地的政治、经济、文化、教育、社会等方面情况，日记中均有所记，内容广泛。这部日记无论是对研究严修的教育思想、中国近代教育史，还是对研究清末民初社会重大变革时期的历史变化等都具有重要的史料参考价值。
