宋朝的火药兵器，大致可分为燃烧性、爆炸性和管形火器三类。其中前两类都是需要与抛射类的弓弩或抛石机相结合，利用它们抛射出去或直接烧伤或爆炸打击敌人。而管形火器，就更接近现代火器了。在火器史，管形火器的问世，是一大进步，后世的枪炮即由管形火器逐渐演变发展而成的。最早见于史书记载的管形火器，是南宋绍兴二年（1132年）陈规守德安（今湖北安陆）时使用的长竹竿火枪，以竹为筒，内装火药，“皆用两人共持一条”，临阵点燃，喷射火焰，焚毁了敌人（一支流寇武装）的攻城器械“天桥”；这是史上最早的管形喷射火器，它能使点燃的火药定向集中喷射火焰。一个世纪后的南宋开庆元年（1259年），寿春府（今安徽寿县）又进一步创制出最早的管形射击火器——突火枪，其“以钜竹为筒，内安子窠，如烧放，焰绝然后子窠发出，如炮声，远闻百五十余步”。这是人类第一次使用化学能发射弹丸的成功尝试（但很难再装填进行二次攻击），为日后发明金属管形射击火器解决了一个重大技术问题。

各式各样的火器，已在宋军的装备中占有了一席之地。《续资治通鉴长编》记载，北宋神宗时，为布防熙州、河州，宋廷一次就由开封府送去包括神臂火箭十万支、火药弓箭二万支、火药火炮箭二千支在内的大批火器，占所有弓弩箭的1/10以上。到了南宋中、后期，随着战事的愈益吃紧，火药兵器在兵器中所占比重更大。嘉定十四年（1221年），为抵御金军围攻，蕲州部署守城的兵器,单火药兵器就有“弩火药箭七千只、弓火药箭一万只，蒺藜火炮共三千只、皮大炮二万只”，仅“火药箭”在总箭数中的比例已经上升到近1/6。以蕲州并非当时的头等边防重镇，便已配备有如此数量的火药兵器，足见此类兵器在宋军中的应用已相当广泛。

与此同时，尽管宋朝处心积虑防止火器落到与之对峙的北方少数民族政权手中，为此先后采取技术封锁与原料（硫黄、焰硝）垄断的办法，仍未能避免辽、西夏、金以及蒙古相继掌握火器技术。早在宋朝初年，辽人就想方设法谋取宋火药制造技术，得手后则于“燕京日阅火炮”。金军不但以宋军的火球为模式，创制了铁壳火球“铁火砲”，而且还创制了单兵使用的竹制飞火枪。至于蒙元统治者，也从金人手里掌握了制作和使用火器的技术，更是在南宋发明的突火枪和火筒的基础上，在火药性能进一步改良的前提下，研制了世界历史上第一代金属管形火器——火铳。因此，尽管宋王朝在火器应用上赢得了先机，却并没能切实把握，反令火药的技术迅速扩散到整个东亚世界，战争的面貌由此大变。