領先的軍事科技使宋朝在壹定程度上抵禦了北方鄰國的入侵。火焰噴射器起源於拜占庭帝國時期的希臘。它是公元7世紀用虹吸管制成的裝置，被稱為“希臘之火”。在中國，最早提到希臘火的是清朝陳稔編的《春秋十國》。917年，吳王楊龍斌派使者向契丹主送猛火油。
但是，這種兇猛的火油與火藥武器無關。比如顏倩的《吳越史略》就記載了猛火油(即油)不能用水撲滅的特點，書中還提到這種猛火油源於中國的南方海上貿易夥伴“糧食大國”(今阿拉伯半島)。宋人把希臘人的發明，也就是雙活塞，應用到火器上，以連續噴射火焰。直到北宋中期，火藥才被引入曾公亮《武經大師》中記載的“烈火油罐”。
火藥的破壞力在唐代的煉丹術中已經有所提及，如唐代清所編《鉛汞甲庚寶集成》中記載的“伏火範”之法，宋代孟的《品丹》中則收錄了無名配方的“伏火硫磺”之法。目前流傳下來的記錄火藥作為武器的制作過程的最早的書籍是曾公亮的《武學通論》，其中描述了子彈弩爆炸發射的機理。這本書記載了中國第壹批軍用火器，分為火球和火箭。在第十壹卷和第十二卷中，記載了三種火藥配方:火球、蒺藜火球和毒煙球。宋末，世界上最早的原始炮管和炮彈研制成功。最早的關於中國火槍的藝術作品來自敦煌的佛教壁畫，繪制於公元950年。12世紀初，這些火槍被廣泛使用，以空心竹筒為槍管，內裝火藥沙、鉛子彈、鋒利的金屬碎片或瓷器碎片，後來發展為大型火藥推進的箭。最後脆弱的竹子換成了鑄鐵管，新武器的名稱也從原來的“火槍”改成了“火銃”。13世紀研制出速射火炮，可在銅管或鑄鐵管中裝填約100發鉛彈。中國人發明了包裹炸藥的炮彈。明代焦裕所寫的《火龍經》記載了宋初的“飛雲霹靂槍”，這是壹種輕型炸藥炮，炮管為鐵制，射出生鐵鑄造的球形炸藥外殼。1126年(靖康元年)，金人圍攻汴京，李綱在守城時用霹靂炮擊退金兵。“夜間發射霹靂炮打擊盜賊，全軍驚呼。”
宋代新式武器的發展逐步推進，還研制出了投石機。據《宋史》記載，1277年(元至元十四年)，元兵攻打靖江，靖江外城被攻破。雍守將馬和他的兒子們都投降了齊國，“獨部統治，有250多人鎮守月城”。元軍包圍十多天後，“樓釘令部下用炮燒之，聲如驚雷。地震城塌了，煙升天，兵驚死人，火滅了，灰全沒了。”毛，阿明學者，在他的著作《武北之》中描述了這種武器。14世紀的火龍經，也是中國第壹部描寫礦山的書。1277年宋人與蒙古人的戰爭中使用了地雷。宋軍使用埋在地下的“火藥槍”，這在元朝得到了進壹步發展。