北洋水师留学归来后的主要去向如下：
在北洋水师营务处工作：
许多留学归来的学生在北洋水师中担任了重要职务。例如，1880年2月有学生学习期满回国，在北洋水师营务处工作，并兼任英文秘书，充当外交顾问兼翻译。
进入军队担任高级职务：
晚清时期，北洋舰队的主要将领如刘步蟾、林泰曾、邓世昌、林永升等都是留欧学生。他们因是特别引进人才，无须参加常规的“留学生考试”直接成了官员。
成为外交人员：
清朝晚期急需懂外语的外交人员，于是鼓励学生到外国留学，并且系统地为留学生设计了就业规划，这些留学生回国后也有不少人成为了外交官。
综上所述，北洋水师留学归来后，主要在北洋水师营务处工作，部分学生进入军队担任高级职务，还有一部分成为了外交人员。这些学生通过留学不仅获得了专业知识，还获得了政府的大力支持和重用，成为了当时国家急需的人才。