我覺得大多數人的印象還依然是滑膛槍列隊、大炮與騎兵。
進展太大了！
事實上，美國南北戰爭從很多角度來說，都被認為是第一場「現代戰爭」（Modern War）。不僅在於這場戰爭中所運用的大量新技術、新戰術，更重要在於，戰爭的形式徹底改變了。
一、戰術層面：新的技術與戰術的運用
二、戰略層面：「全面戰爭」（Total War）的崛起
戰術層面與美國獨立戰爭，甚至是拿破崙戰爭相比，美國南北戰爭都運用了無數的新技術，戰術也隨之發生改變。事實上，在戰爭全面電子化與信息化之前，戰場的戰鬥形式在南北戰爭後的五十年里都沒有發生本質的變化，只不過工具更加先進、空間更加立體（事實上，南北戰爭已經呈現了立體的戰場）。
這部分內容@世紀末菜刀少女 講的更詳細，大家可以過去看一下。
首先是題主所說的滑膛槍列隊、大炮與騎兵。
步兵
在南北戰爭前，步兵的單兵武器就已經開始了從前裝滑膛槍向後裝線膛槍過渡了。南北戰爭前，美國陸軍的制式裝備就已經是線膛槍了，而邦聯軍隊儘管裝備混雜，大部分部隊所使用的也都是線膛槍。相比滑膛槍發射的圓形鉛彈，線膛槍發射的錐形子彈射程提高了三倍有餘。而後裝系統以及轉輪槍、加特林機槍等連發武器的出現，更讓軍隊的火力投射能力成倍提高。儘管步兵的戰術此時尚未出現變革，但是步兵火力的大幅提高讓南北戰爭的傷亡人數達到了在此前無法想像的地步。
炮兵
炮兵的戰術在南北戰爭時期也未有本質的改變，但是也同樣受益於技術的革命。1855年出現的阿姆斯特朗大炮（不是迴旋炮）徹底改變了炮兵的格局。後裝系統、膛線以及熟鐵與碳鋼的應用同樣讓火炮的精度、射程與射速都取得了革命性的進步。而第一次證明新式火炮威力的，就是第二次鴉片戰爭的戰場。
騎兵
在南北戰爭中，騎兵戰術也發生了很大的變化。在步兵火力的革命性進步之前，騎兵在戰場上經常扮演決定性的角色，尤其是對步兵方陣的側翼衝擊。而在南北戰爭中，我們則看到，騎兵在戰場上的作用從致命一擊變成了偵查、殿後和追擊。（感謝@獨角獸orwell的指正，請見他在評論中的補充）
除此之外，南北戰爭還見證了許多新技術的應用，這些都奠定了後世「現代戰爭」的基礎。
鐵路運輸
南北戰爭爆發時，美利堅合眾國擁有20000英里的鐵路網，而美利堅邦聯國也擁有9000英里。這是人類歷史上第一場雙方都依託於大規模鐵路網路的大規模戰爭。正是依靠這些鐵路網路，無論是北方和南方，都得以在更短的時間內將更多的人員與物資從後方運至前線。
海軍技術
南北戰爭前，美國海軍的主流還是風帆驅動。隨著戰爭的推進，蒸汽戰艦逐漸佔據了歷史舞台。蒸汽戰艦的應用讓海軍的對地攻擊更加高效，也改變了海軍的作戰與組織形式。
鐵甲艦並不是美國的發明，在南北戰爭前英法兩國就已經開始了在傳統戰艦上增加鐵甲的嘗試。但是如 @孟德爾 貼的圖一樣，這種形式的鐵甲艦確實是美國人的天才發明。這也開始了從傳統風帆戰列的側舷武裝向炮塔武裝的演進。
南北戰爭也見證了非人力潛艇與魚雷在戰爭中的首演。只不過韓利號潛艇（H.L. Hunley）在首秀中就與目標同歸於盡了。
電子通訊
南北戰爭也是電報在戰場上的首次大規模運用。聯邦軍隊（即北軍）在後來的鋼鐵大亨卡內基的領導下，建立了「合眾國軍隊電報部隊」（U.S. Military Telegraph Corps）。整個南北戰爭期間，美國共鋪設了超過15000英里的電報纜線。正是依靠電報技術，合眾國軍隊後方與前線的通訊變得更加及時與暢通。
空中偵察
南北戰爭中，雙方都頻繁使用熱氣球或氫氣球對戰場進行空中偵察。這項技術的應用，結合電報，更進一步改變了大規模戰役的指揮方式。戰場也變得立體了。
其他
除此之外，南北戰爭還見證了現代地雷的應用，以及罐裝食品、懷錶、縫紉機、攝影技術以及法幣的普及，以及衣物標準化號碼的出現。
戰略層面
以上的戰術層面的技術革新匯聚在一起，則徹底改變了戰爭的面貌。從南北戰爭起，戰爭與社會的關係就不太一樣了。
首先，交戰雙方的比拼逐漸從戰術層面的較量上升到了國力，尤其是工業實力的比拼。以上提到的軍事技術革新，從步兵、炮兵、海軍裝備的進步，到鐵路運輸與電子通訊的普及，以及罐裝食品、標準化號碼的應用，都與現代化國家的工業實力密切相關。這也是為什麼，後世的許多史學家都認為，南北戰爭的結局從一開始就已經註定了。隨著戰爭的延長，邦聯國在工業化程度上的巨大劣勢，讓其戰術層面的成績變得毫無意義。當合眾國政府可以生產出比邦聯國更多、更先進的武器，並用更強大的鐵路網路更快地運至前線，以及更先進的通訊技術輔以指揮時，哪怕是李將軍的天才，以及之前無數戰役中取得的局部優勢，都難以挽回敗局了。
第二，整個社會對於戰爭的參與度有了本質的變化。在過去的戰爭中，戰場是戰場，社會是社會，後方與前線的關係大體是分隔的。但是南北戰爭是一場「全面戰爭」，將整個社會都卷了進來。一方面，攝影技術、電報技術的應用，讓後方的平民可以更快、更直接地取得戰場的消息、目睹戰場的慘狀。而政府也不得不學會管理與媒體的關係，以及自身在戰爭時期的公眾形象。在過去，只有一場決定性的失利才有可能造成政府的傾覆，但在南北戰爭中，每一次大戰役的失敗都曾讓林肯的位置岌岌可危。另一方面，隨著工業更高程度地投入到戰爭生產中，社會經濟與戰爭的關係也更加密不可分了，政府也不得不採取更多的經濟、法律等手段，以期維持戰爭期間社會的穩定——例如法幣的推行，以及人身保護令的暫停等。最後，也是最可怕的一點，是後方不僅在精神上，更在實質上也成為了前線。在南北戰爭後期，贏得戰爭的手段開始超越了戰場上的勝負得失，而延伸到了摧毀整個社會的戰鬥意志與生產能力。謝爾曼將軍在他的「向大海進軍」（March to the Sea）戰役中，奉行焦土政策，將戰爭從軍人與軍人的戰鬥中，延伸到了對整個平民社會的摧毀，「摧毀了許多南方人身體和心理上發動戰爭的能力」("destroyed much of the South"s potential and psychology to wage war")。從某種程度來說，二戰時期的德累斯頓大轟炸以及東京大轟炸中用燃燒彈對平民目標進行的無差別攻擊，也是繼承了謝爾曼的精神。
總結
與八十多年前的美國獨立戰爭相比，美國南北戰爭無論是從技術、戰術還是戰略上來講，都是一場截然不同的戰爭。在南北戰爭中，不僅有大量的新式技術得到應用，奠定了後世現代戰爭的基礎，更改變了戰爭、政府與社會之間的關係，將戰場延伸到了整個社會，而戰爭的交戰雙方也不再僅僅是士兵與將軍，而包括了平民與社會經濟。戰爭的殘酷性，無論是事實上，還是感官上也再也不一樣了。
War, war never changes...
But it does...
謝邀。。補充些東西，軍事裝備前面答案已經回答得很好了，這裡主要關於戰術和戰略層面。截止到19世紀中期。其中軍事戰術主要寫南北戰爭，因為這是本時代最典型的戰爭，軍事戰略就貫穿整個歐陸和美國了。
軍事戰術：一，炮兵戰術。
（1）主要裝備特性
首先雙方使用的炮是所謂的大小「拿破崙」炮。包括聯邦軍以M1857型12磅（5.44公斤）野戰炮命名的前膛野戰火炮，也即所謂的「拿破崙炮」。命名來自於路易波拿巴（拿破崙三世）。有兩種樣式：
由青銅而不是鐵鑄造而成，所以極其堅固，能夠經受重裝葯或者雙倍裝葯的爆炸力而不會破裂。其117mm口徑的炮膛能夠容納重達5.44KG的重型鐵制炮彈（這也是其名字中「十二磅」的來歷。為便於閱讀，後面的重量單位盡量使用公斤。）。在1.13KG標準發射裝葯的推動下，拿破崙炮能將標準的十二磅炮彈以5°的射角精確地投射到1480m的距離，而射角為10°時則可達的1911米。兩種鑄造樣式的區別在於炮口上。可發射實心炮彈、爆破彈、霰彈和榴霰彈。如在葛底斯堡戰役中，聯邦軍共投入了360門火炮，邦聯軍則投入了272門，這些火炮中有超過40%是十二磅拿破崙炮。這些火炮可以使用的各種彈藥，如爆炸彈、霰彈、榴霰彈和實心炮彈，重量從4.3KG到6.8KG不等，但初速都在457M/S左右。
當然，南北戰爭初期所使用的炮還並不是12磅拿破崙炮，而是M1841型6磅（2.54KG），6磅炮的射程和9磅或者12磅炮比起來都嫌太近（最大射程只有1392米），而其僅6磅重的彈丸也沒有多大的威力。而口徑為93mm，身管長1.52米，含炮架重389公斤，也談不上什麼機動性。
還包括一些其他的炮：韋特沃斯後膛來福炮是由Joseph Whitworth設計並在英國製造。在南北戰爭期間它並不常見, 但是對現代火炮來說它的確是一個有趣的先驅者，它後膛裝填而且有極其長的射程與準確性。
The Parrott rifle 帕羅特來福炮
彈藥車：
（2）炮兵編製。
以炮兵連隊為主，配備六門火炮，但是實戰中常常只有4門炮發揮作用。聯邦軍的一線作戰人員約有50人，配備110匹馬左右，這些人都要快速部署到炮兵陣地。而整個炮兵連，如果加上支持人員，總人數可達170人之多。（3）戰術：19世紀的炮戰相對於18世紀還是有很多不同的：第一帝國時期的法軍，拿破崙軍隊的炮兵戰術包括：炮兵作戰思想先進,法國人拿手的貌似不是陣地對轟,而是利用中小口徑的騎兵炮的超機動性,可以快速隨意部署在戰場的任一角落,從而對地方的步兵陣列造成巨大威脅和打擊.而且面對炮兵的天敵---騎兵時也能迅速脫離戰場保存實力.拿破崙的大炮兵主義使得法國有大量的步兵炮和騎兵跑.在拿破崙時代,法軍的騎兵和炮兵協同已經非常嫻熟了.而南北戰爭時期回歸到了「炮兵陣地」戰術上，重火力支持與步兵協同基本上已經成為一個體系，一定程度上是南北戰爭騎兵開始轉為偵查和突襲，不再作為主力兵種，故不用承擔反機動的任務，炮兵陣地依賴於騾馬和鐵路的快速機動和部署，由編製可以看出，炮兵部署已經將最多的人力放在了炮兵支持上，並且儘力在提高機動性。由步兵指揮官確定炮兵連的陣地是一種較為典型的部署方式，這種部署通常是為了應對當地的作戰形勢。在這種部署方式中，炮兵連長在沒有上級的具體指示時，要自行決定射擊的目標和射擊方式。而經過訓練後，素質較好的炮組每分鐘能發射2至3發炮彈。其中，有許多時間花在火炮複位和反覆瞄準上。在戰鬥中，如果敵人正接近炮兵陣地，炮長就會要求取來霰彈。發射霰彈時無需特別精細，可以不用擦拭炮膛，也不必瞄準，只須沿著敵人來襲方向發射即可。炮兵陣地：
二，步兵戰術。（1）步兵野戰裝備的提升。
野戰帳篷：
首先是各種摺疊式野戰器具的廣泛使用，包括躺椅，桌子。並且可以在行軍中通過摺疊，通過一個口袋打包送上馬車，在駐軍停留的時候，可以很快速地搭好營地。這一定程度上大大靈活了行軍時間的安排，以及軍事後勤物資的送達。加上鐵路線的出現，對於軍事後勤的分裝後勤線已經開始形成，那麼標準化的摺疊式軍事裝備可以很好的通過倉儲來打包。步兵行軍：
Spencer rifle
Burnside rifle
最大的進步是為採用了後裝式彈藥填充，可以讓士兵在快速地移動中進行速射。它可以讓北軍士兵在一分鐘內進行高達14次射擊，而前裝式步槍最多只能是每分鐘三次。口徑0.49，有效射程為800碼。其有步兵型和騎用卡賓槍型。在前金屬外殼時代，幾乎是最好的步槍之一，包括威力和高精度，這本來是改變了步兵作戰的基本形態，可是由於南北戰爭雙方的保守，在這場戰爭的體系並不完全。整個18世紀到19世紀的步槍技術變革在於：1.首先是火帽擊發，讓引火藥的裝填速度和發火率都增加，克服了氣候障礙。2.米尼埃彈頭的出現使得膛線燧發槍的發射速度增快。3.最後出現的則是後膛裝填以及銅殼自封彈的出現。（2）步兵戰術。&<1&>首先是隊列的編排，一定程度上處於線列作戰和散兵作戰的過度態。
二排橫隊（六連），前面散兵線後面儲備隊，每個各兩連，正好一個標準團十個連，一個十連制的步兵團的戰鬥隊形如下：兩個連被派到前方以散兵戰術作戰，作為先導，後面是六個連展開的戰列線，他們是前哨連作戰的依託和掩護，也是與敵軍大隊交戰時的主力，最後面是兩個連的預備隊，負責填補缺口，在各連的前後和隊伍中均有軍官和士官維持紀律和隊形，並負責將更高級指揮官的命令轉化更具體的口令。定裝彈藥和線膛後裝槍發展使得縱隊戰術在其展開前就會遭到這種新式步槍的大幅殺傷，而散兵線則在可以發揮步槍威力的情況下分散對方火力達到降低己方損失的能力，&<2&>而戰爭後期出現了「壘壕戰」的雛形，大致已經可以修築土木工事，壕溝，和木柵欄來進行陣地防禦作戰，這個在前期是出現較少的，當然主要是傷亡過大的情況下，使用這種先設防禦戰術來進行減小傷亡。
防禦工事：
&<3&>除此之外還有線列兵時代的獵兵團演化成的狙擊兵團，比較著名的是海勒姆·柏丹上校指揮的狙擊團（也稱特等射手團）是世界上第一支真正意義上的狙擊部隊。狙擊團的士兵都能在600英尺的距離上連射十發，並以不超過5英寸的平均誤差擊中靶心。士兵們身著暗綠色制服作為偽裝，在400碼以下的接敵距離內對敵方目標人員進行精確打擊。
三，指揮系統。1，電報的發明。電報首次在軍事衝突中扮演關鍵角色。1戰爭爆發時，5萬英里電報線路網路連接著美國的大小城市。 雖然約90%的電報服務位於北方，但是南方也在使用。聯邦軍和邦聯軍中央行政部門和前線的主要指揮下達通過電報發生，而前線指揮部在大規模集結的情況下也會使用電報。
2，密碼通訊的廣泛使用。主要使用的是維吉尼亞碼。美國南北戰爭期間南軍就使用黃銅密碼盤生成維吉尼亞密碼。北軍則經常能夠破譯南軍的密碼。戰爭自始至終，南軍主要使用三個密鑰，分別為「Manchester Bluff」、「Complete Victory（完全的勝利）」以及戰爭後期的「Come Retribution（報應來臨）」。南軍曾使用過的密碼盤的仿製品，目前實物只有五件存世。
3，間諜戰。1863年12月。 紐約郵政審查發現一封長得很奇怪的信寫給一個叫亞歷山大·基斯的人，地址在哈利法克斯新斯科舍。 由於基思是已知與南方聯盟的聯絡人員。於是這封信就被送往華盛頓破譯要寄給基斯的信如下圖
信被華盛頓三聖的團隊解讀完畢：Hon. J.P. Benjamin:Willis is here. The two steamers will leave here about Christmas. Lamar and Bowers left here via Bermuda two weeks ago. 12,000 rifled muskets came duly to hand and were shipped to Halifax as instructed. We will be able to seize the other two steamers as per programme. Trowbridge has followed the President*s orders. We will have Briggs under arrest before this reaches you; cost $2,000. We want some money; how shall we draw? Bills are forwarded to Slidell and rec*ts rec*d. Write as before.J.H.C.於是信中透漏一重大消息：有一名南方間諜潛伏在紐約市，正當聯邦政府對步槍的事了無頭緒，又收到一封相同手法書寫的信，「三聖」仍舊破譯得出：Say to Memminger that Hilton will have the machines all finished and dies all cut ready for shipping by first of January. The engraving of the plates is superb.告訴Memminger,希爾頓將有機器完成了，航運日子定在一月的第一天。板的雕刻質量是一流的。Memminger是聯盟國財政部長克里斯托弗·g . Memminger的名字。1863年12月31日,美國警察突擊搜查了位於曼哈頓下城希爾頓雕刻店,當場檢獲機械、板、和已印好的幾百萬南部邦聯美元。在此之後，北方間諜可以使用假冒南方雕板列印假鈔,然後匯入南方流通體系中，進行一定程度的貨幣戰。4，戰地偵查。這個主要依賴於兩個技術：一個是熱氣球：
一個是戰地攝影技術。
這兩項技術，加上傳統意義上的戰局作圖和地理作圖，加上騎兵部隊對於實時戰況的監控，使得整個現代偵查體系開始形成。四，海軍。（過段時間來更新）。五，戰地醫療和支援後勤。（慢慢來更新）
軍事戰略（慢慢來更新）：1，總體戰：它打破了歐洲以往的傳統的有限戰思路，稱為以後戰爭的 模板。在軍事思想和軍事戰略上，也打破了以往傳統的拿破崙式的戰爭思想。而南方在初期就已經開始使用總動員，動用所有戰爭潛力，捍衛州權的所謂無限戰爭，而北方陸軍在初期失利，但是在海上封鎖上體現了現代總體戰的一些特點。海上封鎖是一種總體戰， 總體戰的觀點認為，戰爭是作 戰方總 體實力的較量。既是軍事技巧的鬥爭．也是以經濟實力為根本的綜合實 力的較量。所以作為北方．既然持久戰是不可避免的，必要的消耗戰略和封 鎖戰略正是揚長避短的措施。通過還是封鎖，將南方拖入了持久的軍備競賽 中，有利有消耗南方的戰爭實力。而總體戰依賴的經濟背景在於：一是法國大革命的爆發。使得資產階級 「自由、平等、博愛」的思想在歐美深人人心．資產階級的生產方式和民主 鋼度基本確立．從而破除了封建制度在各個方面的束縛．大量佃農獲得了自 由．兵役制度上的限制也解除了，這些都為全民範圍的戰爭征是總動員打開 了方便之門。二是工業革命的推進和科學技術的發展，使武器裝備迅速更新 換代．也使得武器和戰爭物資能夠大批量生產和高效率運輸．這些都起著對作戰方式的改變。人力和物質這兩方面基本條件的具備，最終使總體戰的發生具有了可能性。而聯邦政府大力發展軍工製造企業，加速武器的研發和設計，加快 對戰略物資運輸通道，如公路鐵路的建設，並且聯邦政府在調動自己生產能力。衍生版本比如：「恐怖心理戰」策略，北軍在向南 方進攻時，一路燒殺搶掠，對南軍和南部居民實行嚴酷的對待政策，在這種 政策的實施下，南軍的軍心逐漸瓦解，一部分人為了保護家庭和財產不受損 害，甚至逃離部隊。導致南軍無心再戰。2，大會戰思想。克勞塞維茨則在《戰爭論》中提到，人們在做重大決定時會不可避免地感到壓力，為了規避這種壓力，統帥們選擇了盡量不與敵軍進行主力會戰，好像只要有時間，就能贏得不少的好處。但克勞塞維茨認為，這是一種謬論。戰爭的概念和經驗告訴我們，大規模的會戰才能決定重大的勝負，統帥如果有一舉打垮敵人的想法。來源於以下法則：
（1）消滅敵人軍隊是戰爭的主要原則，對採取積極行動的一方來說，這是達到目標的主要途徑；
（2）消滅敵人的軍隊主要是在戰鬥中實現的；
（3）具有一般目的的大的戰鬥才能產生大的結果；
（4）若干戰鬥匯合成一次大會戰，才會產生最大的結果；
（5）只在在主力會戰中統帥才親自指揮，在這種情況下他寧願相信自己，這也是事物性質決定的。
3，戰爭基地思想。
約米尼的《戰爭藝術概論》提出以下戰爭的基本原理：
（1）運用戰略計謀，逐次將軍隊主力投向戰爭區的要點，並儘可能投向敵人交通線，同時要使自己的交通線免受襲擊。
（2）實施機動，以使這些主力僅投入對敵軍部分部隊的作戰。
（3）交戰時，應以同樣方法，利用戰術機動，把主力用於戰場的決定點上，或用於攻佔敵軍戰線上的要點。
（4）在戰鬥行動中，應使主力不僅是都用於決定點上，而且都能在決定點上頑強一致地投入戰鬥，從而達到以同時奮戰取得勝利。
於是在此基礎上進階提出：
「作戰計劃中的首要的一點，就是要有一個良好可靠的基地的保障。」而他所認為的作戰基地，「就是一個國家的全部領土或部分領土地，其軍隊可以從這裡獲得進行戰爭所需的物質器材及增援部隊；當軍隊採取進攻行動時，可以此作為起點；必要時，也可以退回這一地區；當其任務為防守本國國土時，則可以此作為依託。」
主要包括兩類：
（1）常設性作戰基地
他認為應當保持2個或者更多相互緊密連接的作戰基地。而第一個或者第一線的作戰基地，則應當是具備天然的或者人工的屏障工事的一個國家的邊界，「這個邊界可作為一個良好的進攻基地；當要預防敵人入侵時，還可作為一條防線。」此外，在國家邊界這一第一作戰基地之後的國家本土內部或者盟國勢力範圍之內還要建立第二線的作戰基地，並且只有這種第二線的作戰基地才是最可靠的。
（2）臨時性作戰基地
「當攻入某一個敵國時，可以，甚至必須要建立一些臨時基地。這種基地當然不會像在本國的基地那樣堅強可靠，然而可作為短時間的基地使用。」
加行約米尼本人的「進攻是最好的防禦」思想，一定程度上促進了陣地戰系統的誕生。
獨立戰爭到南北戰爭，而且是整個西方而不僅僅是美國，這個話題有點大，不如先把南北戰爭時期的技術進展單獨拿出來，簡單的介紹一下。南北戰爭期間西方的軍事就像公牛狂奔一樣高速發展，這一場戰爭銜接著兩個時代，前面是排隊槍斃的線列戰爭，後面則是持續直到一戰的近代戰爭模式。在這段期間出現了很多突破性的軍事技術，其中很多都足以改變世界。
單兵武器（擴展閱讀：【國家地理】戰爭武器演進史－單兵武器）
南北戰爭時期是單兵武器的高速發展階段，大體上來說，遵循以下的發展軌跡：紙殼鉛彈／前裝燧發滑膛槍－＞米尼彈－＞前裝線膛槍－＞雷汞擊針步槍－＞定裝彈／後裝槍－＞連發槍。
前裝燧發滑膛步槍是線列戰爭時代普遍使用的步兵武器，但是在南北戰爭開始時已經較少使用。這是種典型的前裝滑膛槍，前裝的意思是彈丸（圓滾滾的鉛彈，切勿吞食）和發射葯必須從槍口裝進去，滑膛的意思是沒有膛線，中遠距離的精準度無法保證。關於線列戰爭和滑膛槍的關係，請參考另一篇答案：18 世紀槍戰中，近距離齊射戰法的意義是什麼？ - 知乎用戶的回答
人們其實很早就知道給槍械刻畫膛線可以使鉛彈高速自旋，增加飛行時的穩定性和射擊精確度，然而由於早期的槍械皆為前膛裝填，想要將口徑嚴絲合縫的鉛彈塞進刻了膛線的槍管里，可沒有那麼簡單。線膛槍手們甚至需要一把小鎚子和一根鐵棍，才能一點一點的把鉛彈砸進槍管底部。直到後來出現了一種叫做
米尼彈的東西。如圖所示，米尼彈是一種開有凹坑的彈頭，口徑比槍管略小，因而可以輕鬆進行裝填。擊發時，米尼彈會因形狀和受熱而膨脹變形，完美契合槍管的口徑與膛線，至此，
線膛槍全面取代滑膛槍就只剩下了時間問題。滑膛槍時代的步兵交戰距離很少超過１５０米，實際上超過１００米基本就等於瞎打，而使用線膛槍的步兵可以在２００碼的距離上進行精準的射擊，最大交戰距離延伸至３００米甚至４００米。
雷汞式撞擊槍機隨後被發明出來，此前，燧發步槍除了要向槍管里倒發射葯外，還要在燧發槍機的葯鍋處倒一些火藥，用來引燃槍管里的發射葯，相當麻煩的同時也容易出現故障，而使用雷汞槍機的步槍，基本上從來沒有出現過不發火的情況。然而雷汞式槍機最重要的意義在於，它使得」底火「這個獨立的部件成為了一種概念，繚繞在軍工設計者的腦海之中。人們漸漸的開始思考，如果紙殼定裝彈可以把發射葯和彈頭做在一起，那為什麼我們不能把底火也做進去，免得每次裝填都要手動在槍機處裝一個雷汞？
於是
定裝彈很快出現，與紙殼彈不同的是，這種彈藥將底火也做了進去，先是用亞麻布包裝，隨後改用了金屬外殼，使用的是米尼彈頭。
隨後出現的
後裝槍則是單兵武器的一次革命性突破。它是以上所有發展的集大成者，有了膛線，有了雷汞擊發，有了定裝彈藥，萬事俱備，只欠東風。後裝槍顧名詞義，就是可以在槍管後部進行裝填的槍械，這導致了兩個結果：首先，士兵們不再需要站立裝填，尋找掩蔽和有利地形因此也就變得可以接受。其次，士兵們裝填一次彈藥的平均時間從３０秒降低到了８秒甚至更低，這意味著一個士兵可以每分鐘進行７次以上的射擊。至此，步兵的火力開始走向喪心病狂。
後裝線膛擊發槍奠定了現代單發步槍的雛形，但是，當時的槍械設計師們還是覺得不夠勁道。他們覺得一次只發射一發子彈實在有點不夠看，於是便開始研究起速射武器來。南北戰爭末期出現的
連發槍和
轉輪槍已經無限接近現代槍械，如上圖所示的斯賓塞步槍出現在１８６５年，這種步槍可在１５秒內打光彈管內的７發槍彈，重新裝滿所有彈藥也只需要１５秒鐘。作為對比，１８１５年左右使用前裝滑膛槍的線列步兵，通常每分鐘只能發射２－３發鉛彈，兩者的射程和精準度更是天差地別。這一切都發生在短短的５０年之間——要知道在十九世紀，五十年是很緩慢的一個過程。
線膛炮、後裝炮與炮彈（擴展閱讀：【國家地理】戰爭武器演進史－火炮威力）線膛炮的出現是重型火力支援武器的一次革命。關於滑膛槍與線膛槍的區別，以及兩者在射擊精度上的差異，此前的章節中已經有所提及，而這種差異在火炮上被放大的尤其誇張。南北戰爭前期人們使用的１２磅前裝滑膛炮普遍射程不超過８００米，精度基本靠蒙，而如圖所示的１２磅韋特沃斯後裝線膛炮，出現在１８６４年的戰場上，能夠在１４００米的距離上將１０發炮彈幾乎打在同一點。隨後出現的各類線膛炮更是將炮兵的射擊距離一口氣提升到了２０００甚至３０００米。大名鼎鼎的阿姆斯特朗迴旋噴……不對，就是阿姆斯特朗炮，其最初的型號也是在這個時期被發明出來。此外，這個時期的火炮也如輕武器那般逐漸從前膛過渡為後膛裝填，彈藥從分裝走向定裝。
加特林機槍(擴展閱讀：【國家地理】戰爭武器演進史－機槍)加特林機槍發明於南北戰爭時期，堪稱是世界上最早的機關槍。儘管在當時無論是可靠性還是使用方式上都不算成熟，卻仍舊展現出了速射火器的巨大殺傷力。這種機槍擁有多個槍管，每個槍管後部都有各自的擊發裝置，使用裝填定裝彈的直排彈匣來供彈。使用者旋轉手柄，彈藥就會依次在各槍管處依次完成抽取、裝填、待發、擊發、抽殼、退出等一系列動作，並且重複循環來達成自動射擊。一挺加特林機槍的火力和精準度幾乎抵得上一個步兵排，不過在實戰中，它的可靠性問題使其整體評價並不正面。
鐵甲艦鐵甲艦並不是在南北戰爭時期發明的，然而南北戰爭中，南軍弗吉尼亞號（上圖右）和北軍莫尼特號（上圖左）在漢普頓錨地的對決卻是第一次鐵甲艦之間的正面交鋒，其中，弗吉尼亞號仍然採用側舷排炮布置，莫尼特號則超前的在中軸線上布置了一個可旋轉的裝甲炮塔，除此以外，兩者都採用了低干舷設計，都完全使用蒸汽動力進行推進，同時也都採用了裝甲防護，後兩者在尚處於風帆時代的當時皆屬於超前設計。實戰結果表明風帆戰艦完全無法與鐵甲艦對抗，南軍弗吉尼亞號在此前曾重創數艘北軍風帆戰艦而毫髮無傷，而後者無論是在噸位、人員還是火炮數量上都遠遠超過前者。北軍無奈之下調來莫尼特號與之對陣，雙方在漢普頓錨地大戰四個小時，基本無傷，然後各自回家，岸邊的圍觀群眾們紛紛要求退票，充分的展現了鐵甲艦的防護能力。很難說這場戰鬥對鐵甲艦的發展究竟起到了什麼作用，然而在此之後，鐵甲艦和蒸汽動力開始以更快的速度替換掉傳統的風帆戰艦。鐵甲艦的時代無疑是從這兩個造型詭異的玩意開始的，這個時代終結於大東溝海戰，不過那就是另一個故事了。
火力提升、防禦工事、散兵線衝擊南北戰爭時期隨著技術進步帶來的火力提升，越來越多的人開始意識到防禦工事的重要性。在田野上面對著面互相對射的情況開始變少，排隊槍斃的線列戰術漸漸走向終結。南北戰爭末期和結束之後，後裝槍、連發槍和左輪槍等妖孽輕兵器逐步登上舞台，排隊槍斃的場面便漸漸消失，取而代之的是士兵們分散行動，藉助掩蔽物和有利地形發起攻勢的早期散兵線衝擊戰術。
鐵路南北戰爭也是首次雙方都大規模使用鐵路進行補給運輸和兵力調動的戰爭。運用鐵路，雙方都進行過極大規模且快速的兵力調動，在此之前，從來沒有任何部隊能夠在幾天甚至幾個小時內，跨越幾百公里的距離去攻擊一個陣地或阻攔一支敵軍。除了兵力調動以外，鐵路運輸也能極大的提高補給吞吐能力，眾所周知，補給線是戰爭的核心，能夠運輸更多的補給，就意味著能夠在前線支撐更大規模的軍隊。擁有武裝的裝甲列車也能很好的控制鐵路沿線地區不被敵軍的機動部隊騷擾，在南北戰爭中，許多重要的戰役都在鐵路沿線展開。事實上早在克里米亞戰爭時，鐵路的戰爭能力就已經有目共睹，南北戰爭中的美國佬們算是吃了個現成。直到今天，鐵路仍舊是國家戰略的一個重要組件，鐵路修到哪裡，影響力就延伸到哪裡。
電報就像所有這個時代的發明那樣，電報發明之初即被運用於傳遞重要情報，而世界上最重要的情報非軍情莫屬。沒有電報之前，情報的傳遞手段無非就是旗語、嚎叫、信鴿和親手送達這幾種，前兩種傳遞範圍有限，後兩者要麼極其不靠譜，要麼要花上很長時間，以至於情報送達的時候常常為時已晚，直到電報的出現。南北戰爭時期電報已經普遍運用於高層溝通和重要情報的傳達。電報與鐵路運輸相結合，其最終結果就是部隊的反應速度和機動能力達到了前所未有的高度。一支上萬人的隊伍能夠在幾個小時內接受千里之外傳來的命令並藉助鐵路迅速趕往任何地點，甚至趕在對方之前完成作戰部署，這在之前是完全無法想像的。
空中偵查最早將熱氣球投入偵查和進攻的案例都在歐洲大陸，但是大規模使用熱氣球進行偵查卻是在南北戰爭時期，雙方都幾近習慣性的帶著熱氣球到處亂跑，有事沒事就升空觀察。高度帶來的觀察優勢極為顯著，只要一隻熱氣球就可以對很大一片地區進行監視。同時期的其他國家也相繼效仿，直到一戰前期，熱氣球仍在履行著空中偵查的職責，隨後被更優秀且能夠侵入敵方領空進行觀察的飛機所取代。
所有以上提到的這些軍事進展都很快得到了其他國家（特別是歐洲國家）的運用，並且被總結到他們各自的軍事體系當中。然而，誕生在南北戰爭當中的另一個軍事進展——最偉大和最具毀滅性的的——卻並沒有得到這些國家的重視。這就是總體戰的陰影。南北戰爭首次展現了近現代工業化國家的動員能力和戰爭潛力，它預示了這樣一個未來：只要這樣的國家願意或者被迫如此，它們就可以傾盡全國之力將所有的賭注押到一場戰爭當中。這種戰爭將不再是軍隊與軍隊之間的對峙，而是整體工業實力和戰爭潛力的最終對決，屆時地將不分南北，人將不謂老幼，戰爭機器一旦開動，所有的國民都將成為它的燃料。南北戰爭中發生的案例一次又一次的暗示著人們這樣的未來景象，可惜歐洲列強們不以為然，直到第一次世界大戰時才補上了這寶貴的一課。
如果說西方世界這段時期最大的軍事進展是什麼的話，毫無疑問，那就是誕生在南北戰爭時期的
總體戰。
這個時間段要敘述的東西太多，畢竟之前的七年戰爭，其中的法國大革命，拿破崙戰爭，工業革命都對這一段時期的軍事變革產生了巨大的影響，所以粗略的可以將這段時期做如下分割:1763～1789年，即七年戰爭後對於軍事體系的調整，其實主要是法國人在搞，例如創立野戰炮兵，建立師的編製以及小比例尺地圖的應用等等；1789～1840法國大革命及拿破崙戰爭時期戰略戰術體系的變革極其影響；1840～1860，工業革命大規模與軍事體系相結合，同時私人軍火公司開始崛起，軍備競賽與商業競爭更廣泛的結合，例如阿姆斯特朗公司的崛起以及伍利奇兵工廠的衰落。
每個時期都有各自的特點，但每個時期的革新成果都直接影響到了下一個階段的變革。
推薦一本麥克爾尼的《競逐富強:1000年以後的軍事、技術和社會》
題主給的題目完全可以寫本書了～
想起一個小細節。
這是美國最新銳的DDG-1000隱身艦和南北戰爭時期的軍艦。
春田式步槍？加特林機槍？
旋轉炮塔？全裝甲覆蓋鐵甲艦？蒸汽動力？
散兵線戰術？步兵土木掩體？
鐵路機動？
我感覺以上列出的應該有不少是候補。話說這話題太大了！
我記得，各種奇奇怪怪的潛水艇還是戰列艦在那個時代建造出來了。
技術上很多 戰術上。。。。一點沒有 基本是一戰時期的各國元帥連二戰時期的一個班長都不如至少班長不會讓手下整整齊齊的去送死一戰某法國元帥對士兵的訓話：一國軍隊 最重要的是齊齊整整O(∩_∩)O
這個變化太大了，南北戰爭可以看成是近代和現代西方軍事的分水嶺。這個以前有個紀錄片，Military Industrial War，講的非常好。另，南北戰爭已經是不嚴格的線性隊列了，跟獨立戰爭時代肯定不同了，因為輕武器的進步已經讓這個隊形的代價太大了。
謝邀……很汗顏，第一次被邀就拖了這麼久，更關鍵是拖了這麼久也沒辦法給個好答案啊！摔！看@世紀末菜刀少女這個吧！可恥的匿了~~
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