После Русско-японской войны 1904–1905 гг., закончившейся практически полным разгромом русского флота, для возрождения морской мощи России оказались необходимы кардинальные перемены практически во всех областях этого важнейшего вида вооруженных сил. Необходимость реформ также связывалась со стремительным развитием морского вооружения, появлением в составе флота новых родов оружия, в частности, подводных лодок, морской авиации.
Главной реформой можно, пожалуй, назвать учреждение в 1906 г. Морского генерального штаба (МГШ) — высшего оперативно-стратегического органа управления Российского флота. До этого центральным органом военно-морского управления являлся Главный морской штаб (ГМШ). В ведении этого учреждения находились абсолютно все вопросы организации и подготовки флота в строевом и боевом отношении. Такое положение привело к тому, что, сочетая в себе множество функций, ГМШ не мог осуществлять перспективное планирование военно-морского строительства и оперативное руководство силами флота Вопрос о создании МГШ был выдвинут по инициативе группы молодых офицеров флота, один из которых, лейтенант А.Н. Щеглов, подготовил записку «Значение и работа штаба на основании опыта русско-японской войны», сыгравшую важную роль в процессе реформирования морского министерства Основными задачами вновь созданного МГШ стало «составление плана войны на море и мероприятий по организации боевой готовности морских вооруженных сил Империи». В ведении же ГМШ оставались вопросы учета личного состава, мобилизационная, строевая часть и боевая подготовка флота.
Активные реформы морского ведомства начались с назначением в марте 1911 г. морским министром Российского Императорского флота вице-адмирала И.К. Григоровича, обладавшего высокими личными качествами и большим служебным опытом.
10 октября 1911 г. было утверждено «Временное положение об управлении Морским ведомством», действовавшее до Февральской революции 1917 г. Оно внесло значительную простоту и ясность в систему руководства флотом и исправило многие недостатки старой системы управления, существовавшей с 1886 г. Основу проведенной реформы составляли четкая специализация труда и единоличная ответственность.
К 1914 г. Морское министерство имело следующую организацию. Во главе ведомства находился морской министр, одновременно являясь председателем Адмиралтейств-Совета, высшего законодательного учреждения морского ведомства и совещательного органа при морском министре. Морской министр нес ответственность только перед императором Министру непосредственно подчинялись МГШ, ГМШ, Морской ученый комитет, Морской строительный комитет, Главное гидрографическое управление (с подведомственной ему библиотекой Морского министерства), Главное военно-морское судное управление, Управление санитарной частью флота, канцелярия, типография, архив и телеграф Морского министерства. На товарища (заместителя) морского министра, должность которого была утверждена в январе 1906 г., замыкалось Главное управление кораблестроения с подведомственным ему Морским музеем (с начала 1917 г.) и Опытовым судостроительным бассейном, а также Главное морское хозяйственное управление (которому подчинялось Управление Морской строительной части) и заводы Морского ведомства.
Высшим органом военно-судебной части морского ведомства являлся Главный военно-морской суд, функции канцелярии и ведение делопроизводства которого выполняло Главное военно-морское судное управление.
Высшим оперативно-стратегическим органом управления флотом был МГШ. В него входили: 1-я оперативная часть (Балтийское и северные моря), 2-я оперативная часть (Черное и южные моря), 3-я оперативная часть (Тихий океан и восточные моря), Организационно-тактическая часть, Статистическая часть, Военно-морская историческая часть и Канцелярия. Органом, непосредственно осуществляющим управление флотом, являлся ГМШ. Он состоял из пяти отделов: личного состава, учебного, распорядительной, строевой и мобилизационной частей. При ГМШ действовал Морской учебный комитет. Для решения вопросов, связанных с работой гражданского персонала Морского министерства, было организовано Управление по делам рабочих и служащих.
Дальнейшие изменения, касающиеся организации управления флотом, произошли уже в ходе Первой мировой войны. Части МГШ были переименованы в отделения, при этом к ранее существовавшим добавились три новых — подводного плавания, воздухоплавательное и служба тыла. Начальник МГШ с 1915 г. стал первым помощником морского министра.
Для более четкого взаимодействия между флотом и сухопутными вооруженными силами, в разрабатывавшемся накануне войны «Положении о полевом управлении войск в военное время» предусматривалась организация военно-морских управлений при штабе Верховного Главнокомандующего и штабах отдельных армий. В их ведении находились оперативно-распорядительные функции: обобщение данных о боевых действиях своих флотов, сбор и изучение информации о флоте противника, разработка оперативных директив. Такое управление было сформировано при штабе 6-й отдельной армии. В задачу данного учреждения входила координация действий флота и сухопутных сил в районе Балтийского моря. С началом войны Балтийский флот поступил в подчинение командующему этой армией. С 1915 г. Балтийский флот перешел в подчинение штаба Северного фронта, где было образовано Военно-морское управление, а Черноморский флот остался в подчинении Ставки Верховного Главнокомандующего.
25 января 1916 г. было объявлено положение о создании в Морском штабе Ставки Верховного Главнокомандующего, задачей которого определялась координация действий морского и сухопутного генеральных штабов. Начальник МГШ вице-адмирал А.И. Русин стал одновременно и начальником Морского штаба Ставки. Новый орган должен был выполнять оперативно-распорядительные задачи «по разработке и передаче повелений» действующим флотам, а также информационно-аналитическую работу. В этих условиях МГШ превратился во вспомогательный орган управления, занимавшийся перспективным планированием, развитием новых сил и средств флота и организацией его обеспечения. В подчинении МГШ оставались тыловые Сибирская, Каспийская и Амурская флотилии, а также сформированная в 1916 г. Флотилия Северного Ледовитого океана. Морской штаб Ставки существовал до сентября 1917 г., после чего он был преобразован в Военно-морское управление, окончательно ликвидированное 13 ноября того же года.
Ряд изменений в системе органов управления флотом произошел в период после Февральской революции. 7 марта 1917 г. все центральные учреждения морского ведомства были подчинены помощнику морского министра, за исключением МГШ, оставшегося в непосредственном подчинении министра.
8 мая был сформирован Походный штаб морского министра. Штаб должен был стать рабочим органом управления оперативного управления флотом. 13 июня Походному штабу подчинили редакцию журнала «Морской сборник». 1 июня последовал приказ по Походному штабу морского министра, в соответствии с которым помощник морского министра — начальник Морского генерального штаба — стал именоваться первым помощником министра с освобождением от должности начальника Морского Генерального штаба. Помощник морского министра стал вторым помощником министра Первому помощнику министра были подчинены МГШ, ГМШ, Главное Военно-морское судное управление, Управление санитарной частью флота, канцелярия и архив Морского министерства. Второму помощнику — Главное управление кораблестроения, Главное морское хозяйственное управление, Управление морской строительной части, Главное гидрографическое управление, Постоянная комиссия для испытаний судов военного флота и Управление по делам рабочих и вольнонаемных служащих.
6 июня 1917 г. ГМШ был переформирован в Главное управление по делам личного состава Существовавшие к тому времени в составе штаба мобилизационное, организационное, пенсионное отделения и отделение общих дел упразднили, а вместо них создали офицерский, матросский и распорядительный отделы. В составе последнего находились адъютантская часть, канцелярия и казначейская часть.