中國海軍自甲午戰爭遭日本海軍殲滅性打擊後，一直未能恢複元氣。
國民政府定都南京時，海軍艦艇總噸位才34485噸。
「八一三」後，國民政府開始注意國防建設，海軍方面，在海軍部長陳紹寬主持下，也採取了一些措施，主要是購買、製造軍艦和整頓江侮要塞。從1932年至1937年，從日本購買了「寧海」號巡洋艦，從德國和英國購買了15艘新式魚雷快艇，自造了「平海」號巡洋艦和10艘炮艇，並改造了「建安」、「建威」、「中山」等13艘舊艦。
到1937年七七事變前夕，中國海軍共有大小各種艦艇120餘艘，總噸位約11萬噸。但實際作戰艦艇僅66艘，計約6.6萬噸。海軍部隊的編製為：
第1艦隊（陳季良）轄「海容」、「海籌」、「寧海」、「逸仙」、「大同」、「自強」、「永健」、「永績」、「中山」、「建康」、「定安」、「克安」12艦，17484噸；
第2艦隊（曾以鼎）轄「楚有」、「楚泰」、「楚同」、「楚謙」、「楚觀」、「江元」、「江貞」、「永綏」、「民生」、「民僅」、「咸寧」、「德勝」、「威勝」、「江鯤」，「江犀」、「湖鵬」、「湖鷹」、「湖鶚」、「湖隼」19艦，9359噸；
第3艦隊（謝剛哲）轄「定海」、「永翔」、「楚豫」，「江利」、「鎮海」、「同安」、「海鷗」、「海鶴」、「海清」、「海燕」、「海駿」、「海蓬」、「海析」、「海琛」、「澄海」（「海圻」、「海琛」兩艦名義上屬第3艦隊，實際上直接歸軍政部領導）15艦，14714噸；
練習艦隊（王壽廷）轄「應瑞」、「通濟」、「靖安」3艦，5375噸；
廣東江防艦隊（原第4艦隊，馮悼勛）轄「肇和」巡洋艦、「海虎」等炮艦4艘，「福安」運輸艦及小型河用炮艇19艘，共7880噸；
直轄艦隊轄「平海」巡洋艦、「普安」、「武勝」運輸艦及「長字」、「宿字」魚雷艇，共5825噸；
巡防隊轄「順勝」等艦艇14艘，共4270噸；
測量隊轄「甘露」等測量艦艇7艘，共3000噸。
此外，電雷學校轄「同心」、「同德」、「自由中國」號3艘及新式快艇14艘，共約3400噸。
中國海軍的艦艇，不僅數量少，而且噸位小，質量差。其中噸位最大（4300噸）的巡洋艦「海析」號，已有近40年的艦齡，系清光緒22年自英國購人的。
清末民初，中國海軍在沿海沒有鎮海、福州、廈門、汕頭、虎門等要塞，在長江設有吳淞、江陰、鎮江、南京等要塞。至1932年，炮台大多因失修而破爛不堪，要塞火炮亦陳舊落後，基本上沒有防禦能力。一二八淞滬抗戰中，拒守長江門戶的吳淞炮台被日軍炸毀，根據《淞滬停戰協定》，不僅不能修復，而且不許中國軍隊在那裡設防，以致長江門戶洞開，日本艦船可以任意進出長江。一旦戰爭爆發，日海軍可在中國沿海任一港口登陸並可溯江深入中國腹地，1933年後，國民政府開始對各要塞進行整頓。主要是加固陣地、檢修舊炮、增置新炮和添加各種瞄準觀測器材。但由於財政困難，官僚腐敗，進展甚慢。到1937年，方將江陰，南通、鎮江、南京4個國防要塞和寧彼、廈門、馬尾、連雲港4個海防要塞修整完畢。據國民政府1937年《全國要塞現狀一覽表》載，共有炮台41座，各種要塞炮刀7門。
日本是一個島國，要向外擴張，必須有強大的海軍。早在日俄戰爭開始前，日本即己是世界七大海軍國家之一（英、法、俄，德、日、美、意），位居第五。1935年12月9日，英、美、日、法、意五國在倫敦召開第二次海軍裁軍會議。日本因不滿英，美對其限制，於1936年1月16日正式退出裁軍會議，大力擴充其海軍。至七七事變前夕，據日本《海軍要覽》記載，共有各類艦艇296艘，1204132萬噸。日本海軍對外作戰，主要為聯合艦隊（此外有本國警備艦船，練習艦隊及補給特務艦，預備艦等）。下轄第1、第2、第3艦隊。第3艦隊是專為侵略中國組建的。七七事變時，該艦隊正在中國沿海演習。事變第二天，海軍軍令部下令中止演習，進行戰備，並擴大其部隊，向華東海域集中。淞滬會戰期間，第3艦隊的編組為：司令長官長谷川清中將，旗艦為「出雲」號，轄第8戰隊，第9戰隊、第10戰隊、第11戰隊、第1水雷戰隊、第3水雷戰隊、第5水雷戰隊、第1潛水戰隊、「白鷹」艦、「嗟峨」艦、「鶴見」艦、「隱戶」艦及第1、第11掃雷隊，並配有航空母艦3艘、水上機母艦3艘等。1937年7月28日，日軍開始大規模向平津地區中國軍隊進攻時，為便於在華中地區發動侵略戰爭，日本政府下令居住在長江流域的29230名日本僑民，撤回日本，同時令專在長江內活動的第3艦隊第11戰隊向淞滬集結，並負責掩護日僑撤退。8月9日，上海發生虹橋事件，第11戰隊己全部集結至淞滬水域。
中國海軍在艦艇數量、火力強度、射擊距離，防護能力、航行速度各方面，都與日本海軍相差懸殊，根本無力與之爭奪制海僅，因而中國統帥部賦予海軍的作戰任務只是「淞滬方面實行戰爭之同時，以閉塞吳淞口，擊滅在吳淞口以內之敵艦，並絕對防止其通過江陰以西為主。並以一部協力於要塞及陸地部隊之作戰」。七七事變發生後，中國海軍艦艇除一小部分被派赴廣東。福建、山東，協助警戒外，主要艦艇49艘，先後駛人長江，集中備戰，鑒於日第3艦隊不斷增加兵力，海軍部制定了封鎖長江、構成阻塞線的計畫，用以防止吳鬆口外之日艦溯江西進，在淞滬地區中國軍隊之側背登陸或進攻南京。由於江陰附近江面較窄，江水深度不大，而且長山一帶設有炮台，可控制下游水道，加之江防司令部和電雷學校均位於長山山麓，便於指揮，所以，擬以江陰為主要阻塞線，同時準備在黃浦江口也進行阻塞。
8月11日，首先破除了江陰以下的水道航行標誌，派「甘露」、「皦白」、「青天」3艘測量艦及「綏寧」、「咸寧」2艘炮艇，將西周、滸浦口……福姜沙等地各項航行標誌全部破除。並將燈塔、燈標、燈船等航標全部用炮擊毀。當日下午，中國統帥部正式下達封鎖長江的命令。12日夜，陳紹寬至江陰指揮，將預先徵集的「嘉禾」號等20艘公、私商輪及「通濟」、「大同」、「自強」、「德勝」、「威勝」、「武勝」、「辰字」、「宿字」8艘超齡舊艦誕在江間排成一道攔江橫線，拋下首尾雙錨，午後，在統一信號下，同時打開艙底閥門，灌水下沉，封鎖了長江，並在封鎖線外布放了水雷。因江水湍急，有的沉船被急流推倒或推移，阻塞線上出現豁口，可通船隻，遂又徵用「公平」號等3艘商船、「吉安」號等8艘躉船，填補江心豁口，用裝滿石子的185隻木帆船、鹽船等，填補近岸豁口。最後，還將「海圻」、「海琛」、「海容」、「海籌」4艘舊巡洋艦的武器拆下，移裝於炮台，將其船體填塞江中大的豁口。整個阻塞線共用艦船。躉船43艘，近6萬噸，相當於中國海軍的總噸位。第1艦隊司令陳季良負責指揮防守作戰，將「平海」、「寧海」、「應瑞」、「逸仙」等主力戰艦泊於封鎖線後兩側，並組織了對江上和空中的防禦火力配系。
淞滬會開始後，中國海軍為阻止日軍由黃浦江迂迴中國軍隊的側後，於8月14日將「普安」號運輸艦沉塞於董家渡，17日又將6艘商船沉塞於江南造船廠附近，將14艘商船沉塞於十六鋪航道，保障了中國地面部隊的側背安全。8月16日和28日，海軍的魚雷快艇還曾兩次奇襲日第3艦隊旗艦「出雲」號，將其擊傷。
會戰初期，日海軍航空兵以艦載機為主，兵力不足，對江陰防線主要是偵察及擾亂性襲擊。8月22日，日機12架襲擊江陰，被中國海軍艦艇炮火擊落1架。此後相當一段時間，未再採取攻擊行動。9月間，日海軍航空兵第2聯合航空隊和陸軍航空兵第3飛行團，先後將飛機移至上海公大紗廠和王浜前進機場，航空兵力大增。9月20日，日第3艦隊司令長谷川清等決定。
以第2聯合航空隊為主，集中兵力，重點攻擊江陰防線。9月22日，12架攻擊機和6架戰鬥機襲擊江陰，旗艦「平海」和各主力戰艦及岸上的防空炮火立即遼擊。後日機又分批輪番攻擊。激戰6小時，擊落、擊傷日機5架，日機群未能達到預期效果，被迫飛走。此戰，「平海」號艦體中彈，艦長高憲申重傷，11名官兵犧牲，23人受傷。
9月23日，日軍先以偵察機飛臨江陰上空，爾後，以70架飛機組成的機群飛臨江陰。以12架戰鬥機攻擊岸上炮台，吸引岸上火力，再以26架轟炸機輪番向「平海」、「寧海」艦轟炸。「平海」艦再次負傷，被迫向上游避航。日機增派20架轟炸機跟蹤追擊轟炸，當日沉擱於十二圩淺灘。「平海」艦沉後，日機集中攻擊「寧海」艦，幾十