В период между 1-й и 2-й мировыми войнами строительство флотов в капиталистических государствах, несмотря на переговоры и соглашения между морскими державами о некотором ограничении гонки морских вооружений, продолжалось. В 1936 в фашистской Германии были спущены на воду линейные корабли «Шарнхорст» и «Гнейзенау», это было прямым нарушением Версальского договора, чему попустительствовали западные державы. При водоизмещении 37 тыс. т эти корабли имели по девяти 280-мм орудий в трёхорудийных башнях, броневой пояс толщиной по ватерлинии 320 мм и скорость хода 31 узел. В 1939 Германия спустила на воду 2 линейных корабля типа «Бисмарк» (водоизмещение 45 тыс. т , восемь 381-мм орудий, толщина брони 330 мм и скорость хода 30 узлов). В 1936—1938 в США были заложены 6 линейных кораблей типа «Вашингтон» (водоизмещение 35 тыс. т , девять 406-мм орудий, толщина брони 406 мм и скорость хода 30 узлов). В Великобритании в это же время началось строительство 5 линейных кораблей типа «Кинг Джордж V» (водоизмещение 35 тыс. т , артиллерия главного калибра — десять 356-мм орудий, толщина брони 406 мм ). Дальнейшее совершенствование линейных кораблей в США, Великобритании, Японии, Германии и других капиталистических странах шло по линии улучшения их тактико-технических данных. Устаревшие или недостроенные линейные корабли, крейсера и торговые суда перестраивались в авианосцы. В 1937—38 Великобритания, Япония и США перешли к серийному строительству авианосцев. Стандартное водоизмещение этих кораблей колебалось от 17 до 22,6 тыс. т , скорость хода 30—34 узла. Такими кораблями были американские «Энтерпрайс» и «Йорктаун», японские «Сорю» и «Хирю» и английский «Арк Ройял». К началу 2-й мировой войны 1939—45 в ВМФ Великобритании находилось 7 авианосцев, США — 5, Франции — 1 и Японии — 6. Интенсивно строились крейсера, эскадренные миноносцы, торпедные катера. Строительство подводных лодок замедлилось. Во всех флотах имелась бомбардировочная, минно-торпедная, разведывательная и истребительная авиация. Значительное развитие получило артиллерийское и торпедное оружие кораблей, были созданы новые неконтактные мины, новое противолодочное оружие, радиолокация и гидролокация. В военных доктринах капиталистических держав недооценивались развивающиеся силы и средства борьбы на море — авиация, подводные лодки и возникающие в связи с этим новые способы боевых действий.
Несмотря на то, что исход 2-й мировой войны решался на суше, и в первую очередь на советско-германском фронте, размах вооружённой борьбы на море по сравнению со всеми предыдущими войнами значительно увеличился. В ней принимали участие свыше 6 тыс. кораблей и судов и около 14 тыс. самолётов. Ареной вооружённой борьбы флотов практически стал весь Мировой океан. За годы войны было проведено 36 крупных морских операций. Борющиеся стороны потеряли 2017 кораблей большого и среднего водоизмещения. В ходе войны линейные корабли утратили своё прежнее значение, уступив роль главных ударных надводных сил флота авианосцам. Линейные корабли и крейсера стали силами обеспечения авианосцев. Применение авианосной авиации позволило вести морские бои в условиях, когда противостоящие группировки кораблей находились в нескольких сотнях миль друг от друга. На таких расстояниях эскадренные миноносцы не могли использовать по прямому назначению своё торпедное оружие, в то же время они приняли на себя значительную часть задач по охране авианосцев, десантных отрядов, конвоев и защите системы базирования флота. Видное место в боевых действиях заняли подводные лодки, которые использовались главным образом для борьбы с судоходством противника. Только в фашистской Германии в 1939—45 было построено 1175 подводных лодок. Для борьбы с ними применялись надводные корабли, авиация, подводные лодки и минное оружие. Большое развитие в ходе войны получила морская авиация, которая превратилась в самостоятельный род сил флота. Особую роль в боевых действиях играла авианосная авиация, применение которой привело к появлению боя авианосных сил и позволило распространить воздушную угрозу для сил флота противника практически на все районы Мирового океана. Группировки надводных сил, прикрываемые истребителями авианосной авиации, получили возможность подходить к побережью противника. Применялись совместные действия сил флота с сухопутными войсками. Возросло число десантных операций. За годы войны союзниками было высажено более 600 крупных десантов, из которых 6 — стратегического масштаба. Наиболее крупной была Нормандская десантная операция 1944 , в которой участвовали 860 кораблей и свыше 14 тыс. самолётов, обеспечивших высадку трёх общевойсковых армий американо-английских войск. Большое распространение получила радиолокация. В составе флотов использовались корабли ПВО. В морских операциях подтвердилось на практике большое значение скрытности подготовки операций, тщательной разведки, стремительности маневра, обеспечения господства в воздухе в районе проведения операции, 2-я мировая война подтвердила вывод о том, что цели вооружённой борьбы на море должны достигаться военно-морскими флотами, состоящими из разнородных сил, при тесном взаимодействии между ними.
В послевоенный период в строительстве ВМС капиталистических государств, прежде всего США и Великобритании, основные усилия направлялись на создание атомных ракетных подводных лодок, вооружённых баллистическими ракетами, а также авианосной авиации и ударных авианосцев. Надводные корабли начали оснащаться зенитными и противолодочными ракетами различных классов, а атомные подводные лодки — ракетами средней дальности полёта (2800—5000 км ) стратегического назначения. На авианосную ударную авиацию возлагаются большие задачи в боевых действиях на море во всеобщей ядерной войне и в ограниченных или локальных войнах. Резко возросло насыщение кораблей и самолётов авиации ВМС различными радиоэлектронными средствами. Происходит качественное обновление парка самолётов авиации ВМС. Много внимания уделяется развитию сил и средств для борьбы с подводными лодками. В связи с этим увеличилось значение в составе флотов противолодочных и транспортно-десантных вертолётов, появились новые классы и типы кораблей (десантные и противолодочные вертолётоносцы и др.). Значительно активизировалось развитие ВМФ ФРГ за счёт строительства подводных лодок, ракетных кораблей и катеров, противолодочных кораблей, десантных судов, закупок самолётов и вертолётов для ВМФ.
Советский ВМФ — преемник и продолжатель лучших традиций русского флота, создавался и развивался вместе со всеми Советскими Вооружёнными Силами. Декрет о создании Рабоче-Крестьянской Красного флота был подписан В. И. Лениным 29 января (11 февраля) 1918. Советские моряки по указанию Ленина 22—27 февраля 1918 перевели из Ревеля в Гельсингфорс советские военные корабли, которые Советская Россия по Брестскому мирному договору обязана была вывести из западной части Финского залива в его восточную часть или немедленно разоружить. В марте — апреле 1918 корабли совершили переход в Кронштадт и Петроград. Это был беспримерный в истории Ледовый поход, позволивший сохранить для Советской России основное ядро Балтийского флота (236 кораблей и вспомогательных судов, в том числе 6 линейных кораблей, 5 крейсеров, 54 эскадренных миноносца, 12 подводных лодок, 5 минных заградителей, 6 тральщиков, 11 сторожевых кораблей).
В годы Гражданской войны и военной интервенции 1918—20 Балтийский флот оборонял подступы к Петрограду с моря, отражал попытки английского флота прорваться в восточную часть финского залива для поддержки белогвардейцев, поддерживал на побережье части Красной Армии артиллерийским огнём, обеспечил быстрое подавление белогвардейского мятежа на фортах «Красная Горка» и «Серая Лошадь» (июнь 1919), являвшихся ключевыми пунктами в обороне Петрограда с моря. В связи с угрозой захвата кораблей Черноморского флота немецкими оккупантами, вторгшимися на Украину, линейный корабль «Свободная Россия» и 9 миноносцев по приказу В. И. Ленина были потоплены 18 июня 1918 у Новороссийска; часть кораблей ушла в Азовское море и составила ядро Азовской военной флотилии, а часть была захвачена интервентами. Из кораблей преимущественно Балтийского флота за годы Гражданской войны было создано свыше 30 морских, озёрных и речных флотилий. Наиболее крупные из них — Волжская, Каспийская, Днепровская, Северо-Двинская, Онежская и Азовская военные флотилии — совместно с войсками Красной Армии вели борьбу с речными и озёрными силами противника, нарушали его перевозки и переправы. В 1918—20 на морях, озёрах и реках было выставлено свыше 7600 мин, на которых подорвались и затонули 23 боевых корабля и вспомогательные судна противника. Более 75 тыс. моряков были направлены на сухопутные фронты. В ходе Гражданской войны зародились элементы советского военно-морского искусства .