정조는 새로운 금위체제를 위해 1785년에 장용위(壯勇衛)라는 국왕 호위의 전담부대를 창설하였다. 장용위의 총책은 장용영병방(壯勇營兵房)이라 했고, 그 아래에 무과 출신의 정예 금군을 두어 국왕의 호위를 담당하는 친위체제로 만들었다.
그 뒤 1793년에 그 규모를 더욱 확대시켜 하나의 군영으로 발전시키니, 이것이 곧 장용영이다. 장용영은 크게 내영과 외영으로 나누어졌다. 내영은 도성을 중심으로, 외영은 수원 화성을 중심으로 이루어졌다. 내영은 1월에 수원을 유수(留守)로 승격시켜 장용외사(壯勇外使)의 직을 겸하도록 함에 따라 자연히 도성의 본영을 내영이라 부르게 되었다.
이에 따라 내영의 지휘관인 장용영병방은 장용사(壯勇使) 또는 장용영 대장으로 개칭되었다. 그 규모는 종래의 마보군(馬步軍) 3초(哨)에서 5사(司) 25초로 확대되어 도제조아문이 되었다. 그 아래에 군색(軍色)·향색제조(餉色提調) 각 1인, 장용사 1인, 종사관 1인, 선기별장(善騎別將) 2인, 행파총(行把摠) 5인, 선기장(善騎將) 3인, 초관(哨官) 25인을 두었다. 5사는 전·후·좌·우·중사로 도성을 중심으로 한 경기 일대를 포함하였다.
외영제는 수원부를 화성으로 개칭하고 정3품의 부사에서 정2품의 유수로 승격, 장용외사와 행궁정리부(行宮整理府)의 직을 겸하게 했으며 그 아래에 판관 1인을 두었다. 이는 곧 정조가 자신의 생부인 장헌세자(莊獻世子)의 현륭원(顯隆園)을 중시해 취했던 것이다.
외영의 편제는 행궁을 교대로 방비하는 입방군(入防軍) 20초와, 유사시에 동원해 성내의 군사를 돕도록 하는 인근 고을의 협수군(恊守軍) 22초로 구성되었다.
입방군은 비교적 정예군사로서 1년에 10초씩 5번(番)으로 나누어 1번에 2초씩 입방하게 하였다. 이에 비해 협수군은 유병장(遊兵將)인 과천현감을 중심으로 유사시에 동·서·남·북성을 각각 분담하도록 하였다. 이러한 입방군·협수군 외에 화성 별개의 수성군(守城軍)이 구성되어 있었다. 외영의 편제는 다시 1798년에 크게 개혁되어 오위법(五衛法)으로 변했다.
이는 장악위(長樂衛) 아래에 오위를 두고 각 위를 중심으로 한 정병과 각 대를 중심으로 한 성정(城丁)으로 편성했던 것이다. 정군은 병조의 상번기병(上番騎兵)이, 성정군은 인근 각 읍의 납포군(納布軍)이 주축이 되었다.
이와 같이 장용영은 그 설치 목적이 왕권 강화에 있었기에 편제도 중앙집권적인 오위체제를 도입, 강력한 왕권의 상징으로 삼으려 하였다. 그러나 정조가 승하하자 1802년(순조 2)에 혁파되고 말았다.