桨帆战船过渡到风帆战船以后。直到19世纪初，风帆战船逐步开始向蒸汽舰船过渡。1815年美国建成第一艘明轮蒸汽舰（浮动炮台）“德莫洛戈斯”号，排水量2475吨，航速不到6节，装有30磅炮32门，后改称“富尔顿”号。1836年，螺旋桨推进器出现后，蒸汽机逐步成为战舰的主动力装置，但初期的蒸汽舰仍装有桅帆做辅助动力。与风帆战船相比，不受风速、风向和潮流等条件的限制，其航速提高数节至十几节。
与此同时，舰炮也随着蒸汽舰的发展日趋完善，从19世纪30年代起，舰炮口径不断加大，爆炸弹取代实心弹；19世纪中叶后，后装线膛炮逐步取代前装滑膛炮；旋转炮塔炮逐步取代舷炮。随着舰炮破坏力的提高，迫使大型舰艇装设舷部和甲板的装甲防护带，19世纪50年代及以后，开始出现装甲舰和装甲巡洋舰，并逐渐成为舰队的主力。19世纪下半叶，钢铁逐步成为主要造船材料，使船体结构更加坚固耐用。排水量增至万吨以上。同时，水雷和鱼雷陆续装备舰艇。1877年，英国研制出鱼雷艇。1892年，俄国研制成布雷舰。接着各国陆续建造鱼雷艇和布雷舰并用于海战。水雷和鱼雷一方面使海军的战斗力大大增强，但同时也给军舰带来新的威胁，迫使大型军舰设置水下防雷结构。1893年，英国建成专门对付鱼雷艇的驱逐舰。20世纪初，出现具备一定作战能力的潜艇。俄国开始建造世界上第一批扫雷舰艇。
世纪60年代，中国清朝政府开始购买和设厂建造近代舰艇。1889年建成“平远”号巡洋舰，排水量2100吨，航速14节，装备舰炮12门。1902年建成“建威”号鱼雷快船（即驱逐舰），排水量850吨。航速23节，装备舰炮9门和鱼雷发射管数具。
舰艇于19世纪末、20世纪初开始采用蒸汽轮机动力装置；以后又出现柴油机动力装置，大大提高了舰艇的航行速度。1906年，英国建成“无畏”号战列舰，这是当时火力最强大的战舰，航速达21节。日俄战争后，出现了近代护卫舰和水上飞机母舰。第一次世界大战中，潜艇发挥了重大作用，出现了航空母舰、反潜舰艇、水面舰艇普遍加强反潜武器。战后，战列舰、巡洋舰、驱逐舰、护卫舰、潜艇、航空母舰和其他小型舰艇在各国开始成批建造，勤务舰船也得到相应的发展。由于航空兵的发展，还出现装备大量高射炮的防空巡洋舰。第二次世界大战中，海战从水面、水下扩展到空中。并进行多次大规模登陆作战。航空母舰和潜艇发挥了重要作用。并成为海军的重要突击兵力，得到迅速发展。参战各国还建造大批登陆作战舰艇、反水雷舰艇、反潜舰艇，勤务舰船的种类和数量也大幅度增加。水面舰艇还普遍加强防空和反潜武器。各种舰艇都普遍装备雷达、声纳等探测设备，舰载机、舰炮、鱼雷、水雷、无线电等武器装备和蒸汽轮机、柴油机等动力装置的性能得到明显提高，造船材料和工艺也得到相应的发展，大型军舰的排水量增至7万吨。由于战列舰逐步失去其主导作用，第二次世界大战以后就不再新造。