1888年4月，靖远号、鱼雷艇左对一号等4艘巡洋舰抵达天津大沽湖，加入北洋水师。此后，刘冠雄一直留在“靖远”舰上担任助制等职务。

当年八月，台湾省吕家王藩舍围攻沛南清军大营，形势紧急。台湾省省长刘铭传求援。北洋水师提督丁接到命令后，立即率领“靖远”号和“致远”号两艘舰艇赶赴台湾省。到达沛南后，刘冠雄和致远舰大副陈金排奉命率60人登陆，携带两挺六斤舰炮配合陆军。经过十多天的战斗，叛乱终于被平息了。

北洋水师成军后，刘冠雄被正式任命为“靖远”舰帮大副。1891六月，刘冠雄因在台湾省平叛战斗中表现突出，被李鸿章上报朝廷，提前晋升军衔。

姊妹舰致远舰和靖远舰是北洋水师中速度最快的巡洋舰，所以经常派二舰执行一些紧急任务。刘冠雄多次随舰出访朝鲜、日本、俄罗斯、香港、南亚等地区，执行海上巡逻、对外谈判、迎接贵宾、保护华侨等任务，增长了见识，积累了经验。