Abdülaziz döneminde, Abdülmecid döneminde başlayan yenilik hareketleri sürdürüldü. Yeni bir vilayet teşkilatlanmasına geçildi. Kadılık Kurumu daha sıkı denetim altına alınarak 1 Nisan 1868 Şura-yı Devlet ve 1870 yılı içerisinde de Divan-ı Muhasebat kuruldu (Danıştay ve Sayıştay). Ayrıca eğitim, ulaşım ve bankacılık konularında çeşitli düzenlemeler yapıldı.

Sultan Abdülaziz döneminde donanmanın modernleştirilmesine de çalışıldı. 1875 yılına doğru Türk donanmasında 816 top taşıyan 21 zırhlı ve 173 yardımcı gemi vardı. Türk Bahriyesinde 50.000 efrad, 700 subay, 208 yüksek rütbeli subay, 11 Tümamiral, 6 Koramiral ve üç  Oramiral vardı. Bu görüntüsüyle İngiltere ve Fransa'dan sonra  dünyanın üçüncü büyük donanması haline gelmişti. 

Sultan Abdülaziz 14 sene 11 ay beş gün tahtta kalmıştır. Bu süre içerisinde meşrutiyet fikrine başta sıcak baksa da, sonraları değişip bu fikri savunanlara karşı zor kullanacaktır.Dönemin aydınlarından Şinasi, Namık Kemal ve Ziya Paşa ile padişahlığının ilk dönemlerinde sıcak ilişkiler kurduysa da Namık Kemal'i Vatan Yahut Silistre piyesinden sonra Kıbrıs'a sürgün edecek kadar sertleşmiştir. Ülkede meşruti yönetimin gelmesini isteyenlerin yarattığı bu özgürlük havası içerisinde Abdülaziz'in tahttan indirilmesi konusunda kamuoyu oluşturuldu. Mithat Paşa'nın kışkırtmaları sonucu üniversite öğrencileri 10 Mayıs 1876 tarihinde bir protesto yürüyüşü düzenlediler. Bundan bir süre sonra, 30 Mayıs 1876 salı günü sabaha doğru saray Hüseyin Avni Paşa komutasındaki askerlerce basılmış ve Sultan Abdülaziz kansız şekilde tahttan indirilmiştir. 

Sultan Abdülaziz'in tahtan indirildikten dört gün sonra, hapis hayatı yaşadığı Feriye Sarayında sakalını düzeltmek için istediği söylenen makasla bileklerini keserek intihar ettiği söylense de öldürülmüş olabileceğine dair kanıtlar da vardır (4 Haziran 1876).