1912年1月，中华民国临时政府在南京成立，设海军部，黄钟瑛任海军部总长，汤芗铭任海军部次长兼北伐海军总司令。4月，临时政府迁北京，增设海军总司令处。改任刘冠雄为海军总长，黄钟瑛为海军总司令。至次年7月编成第1、第2舰队和练习舰队，共有舰艇40余艘，总排水量约4万吨。对清末主要海军学堂进行部分调整：将江南水师学堂改为南京海军军官学校；福州船政学堂分为制造学校和马尾海军学校；烟台海军学堂、广东水师学堂分别改为烟台海军学校、广东海军学校；改水师练营为海军练营。1912～1913年，先后将江南船坞、大沽船坞、福州船政局收归海军部管辖。1914年12月，海军部改海军警卫队为陆战队（营）。1915年，海军部将接收之吴淞商船学校与南京海军军官学校合并，改名为吴淞海军军官学校。1917年7月，海军总长程璧光、第1舰队司令林葆怿率“海圻”等7艘舰船，由吴淞南下广州，与先期到达广州的“海琛”巡洋舰连同原驻粤2艘舰艇和后来抵粤的练习舰队之“肇和”巡洋舰共11艘舰艇参加护法。从此，海军分裂为北洋政府海军和广州革命政府海军，以后又出现东北海军。

北洋政府海军 1917年7月，北洋政府内阁改组，任刘冠雄为海军总长，饶怀文为海军总司令。将留北洋的舰艇重新编组为第1、第2舰队和练习舰队，主要活动于长江中、下游和福建海面。12月改海军总司令处为海军总司令公署。1918年1月，在福州船政局内组建海军飞机工程处，后改名海军飞机制造处；4月，改艺术学校为海军飞潜学校。1919年制成第一架水上飞机（至1937年共制成各种飞机20余架）。1919年7月，海军部在哈尔滨设吉黑江防筹备处。次年5月，该处改为吉黑江防公署，并以“江亨”等8艘舰艇组成吉黑江防舰队。1922年4月，吉黑江防舰队改归奉天省节制。第一次直奉战争中，海军助直反奉。1923年6月，海军陆战队在福建扩编为暂编海军陆战队第1混成旅。1924年3月，由粤北上之“海圻”等舰艇编为渤海舰队。同年，厦门船坞移归海军部管辖。1927年3月，海军总司令杨树庄率第1、第2舰队和练习舰队宣布脱离北洋政府，加入国民革命军。不久，渤海舰队为奉军吞并。至此，北洋政府海军瓦解。