作为一名干练有为的政治家，沈葆桢的对联创作并非单纯的文学活动，而是从中寄托和抒发了他的抱负和理想，特别是他在主持福建船政局和巡视台湾期间所创作的对联作品，突出地表现了强烈的爱国思想。 
清同治五年(1866)，由左宗棠举荐，沈葆桢出任总理船政大臣，主办福建船政。草创之际，筚路蓝缕，沈葆桢在福州马尾三岐山下背山面江之处选址建厂，至同治七年(1868年)七月，福建船政建筑大部分落成，沈葆桢欣然遍题楹联。如题仪门联云：

          以一篑为始基，从古天下无难事；
          致九译之新法，于今中国有圣人。

可见沈葆桢有一股创业精神，决心打破外国兵舰“傲我所无”的局面，创立我国的海防军事力量。“致九译之新法”则指船政不仅设立造船厂，而且创办船政学堂，联语表达了沈葆桢希望学员们努力学习掌握西方的先进技术，成为国家的栋梁之材。此后的发展表明，从南北洋舰队到民国海军的许多舰艇长、舰队司令、海军总长，都是从马尾船政学堂毕业的，他们当中有许多人是爱国将领，如邓世昌、林永升等人为保卫我国海疆而壮烈牺牲。
又题大堂联云： 

   
          见小利则不成，去苟且自便之私，乃臻神妙；
          取诸人以为善，体宵旰勤求之意，敢惮艰难。

这副联语是沈葆桢坦荡无私、为国尽瘁的内心世界剖白。沈葆桢就任船政大臣后，力排朝廷保守派的非议和帝国主义分子的阻挠，不畏艰辛，不计个人得失，日夜为制造兵舰、巩固国防而辛勤操劳、呕心沥血。据载，沈葆桢主持船政8年，制造兵舰20艘，可见其“宵旰勤求”之语并非虚言，也由此成为我国近代海军的一位重要奠基者。
    又题天后宫联云：

         惟神天亶聪明，愿千秋灵爽式凭，俾倕巧班工同成宝筏；
         此地海疆门户，看万顷沧波不动，有冰夷洛女度拜云旗。

上联“倕”是尧的巧匠，“班”指鲁班，联语通过对海上女神妈祖的祈愿，鼓励和期望造船厂的员工能够成为古代鲁班式的制造兵舰的能工巧匠。下联强调，只要我们拥有兵舰，让战旗高高飘扬，就能够保障海疆门户不受侵犯。据载，马尾造船厂建成后，成为当时远东规模最大的轮船修造厂，平时工人二三干人，在工程繁忙时多达三万七千多人，为我国培养了一批“倕巧班工”的工人阶级队伍。沈葆桢念念不忘海疆门户“万顷沧波不动”的安全保障，矢志求成，直到临终时还遗折坚持“日本不可轻视，铁甲船不可不办”，其重视防范外来侵略的爱国主义思想无疑是值得充分肯定的。
同治十三年(1874)，日本出兵侵犯台湾，清廷命沈葆桢带兵前往巡视。沈葆桢抵达台湾后，一方面作好兵船布防，练勇备器；另一方面据理诘责日军，迫使日本政府同意议和，日军撤出台湾。在台期间，沈葆桢加强对台湾的管辖、防务和经济开发，并奏请清廷为郑成功加谥建祠，且亲笔为题祠联云：
        

         开万古得未曾有之奇，洪荒留此山川，作遗民世界；
        极一生无可如何之遇，缺憾还诸天地，是创格完人。
   

座落在台南的郑成功祠原建于清初，本名开山王庙，以纪郑成功收复台湾之功。沈葆桢鉴于日寇蠢蠢欲动，乃奏请清廷赐改名为延平郡王祠，因为明永历帝曾封郑成功为延平郡王。沈葆桢借奏改祠名之机，扩建祠庙，并题撰楹联，意在借以表明台湾历来是中国的领土。联语对民族英雄郑成功作了高度评价，推崇备至。此联广为流传，是沈葆桢最具代表性的对联佳作，也是迄今所能见及的沈葆桢楹联手迹墨拓。
沈葆桢在郑成功祠中还题有一联云：

        海上视师，紫阳于五百年前，早为后贤筹结局；
        天南唏发，缅甸在八千里外，特延闰朔付孤臣。

上联“紫阳”指朱熹，联语引用一个鲜为人知的典故。据台湾《淡水厅志》援引《赤嵌笔谈》云：“宋朱文公登福州鼓山，占地脉曰：龙渡沧江，五百年后，海外当有百万人之郡。”朱熹所言“海外之郡”即指台湾。五百年后，沈葆桢赴台巡视，逼退外敌，凭吊郑成功(即下联之“孤臣”)，不由想起前贤朱熹的预言。沈葆桢安定台湾局势后，很快便着手开发建设台湾。他组织力量“缒幽凿险，斩棘披荆”，极力贯通台湾南北，鼓励开发高山族聚居的地区，建议开采基隆煤矿。他还建议将福建巡抚移驻台湾，“以专责成，以经久远”，并根据当时台北地区的经济发展，建议增设台北一府，下辖淡水、新竹、宜兰三县，为开发建设台湾作出了积极的贡献。这副联语既是缅怀郑成功，也蕴含沈葆桢建设台湾、保障台湾的自况之意。