南宋虽然是一个武功弱势的朝代，但这一时期的水军却有着不容小觑的实力。在南宋与金、元一百五十多年的对峙中，南宋的水军发挥了至关重要的作用。从江淮到海上，宋廷都根据战略需要进行了较为缜密的水军部署，使江防和海防成为阻碍金、元南下，维系南宋存亡的关键因素之一。
沿江、沿海要冲部署的水军
由于南宋偏安东南，江淮、沿海都是边境，在金与蒙古的威胁下，江防与海防尤为重要，因而南宋十分重视水军的建设和布防。南宋初期注重江防。建国之初，宋高宗就听从宰相李纲的建议，下令“于沿流帅府、要郡、次要郡置水军，以习水战”。绍兴四年（1134），宋廷也准备在临安、平江、镇江、池州、鄂州等十四个沿江府、州和军创置横江水军，共七千人。虽然这些政策都没有被很好地实施，但在这一时期，刘光世、韩世忠、岳飞等所统帅部队的水军实力大增，其中韩世忠和岳飞的水军规模最大。韩世忠曾率水军在黄天荡之战中拦截北归的金军，对其造成有力的打击；岳飞则在平定杨么起义后收编了起义军部队，获得一千多艘战船，包括几十艘主力大车船，成为长江沿线最强的水军。海防由沿海制置使司部署，初期规模并不大，到绍兴三十一年（1161）宋金唐岛海战之胜后，宋廷才真正认识到海军的作用，开始大规模地建设海军。
到南宋中期和后期，水军布防更为缜密，沿江、淮、海的各重要路府州都设有水军，其中长江下游至两浙路沿海的水军尤其受到重视。长江沿线的水军主要屯驻在以鄂州、池州、建康、平江为中心的中下游，其中鄂州水军和建康府的靖安唐湾水军、龙湾游击水军装备最为精良。鄂州水军继承了岳飞旧制，孝宗乾道六年（1170）时约有700艘战船，大船能有二三十丈长。建康府则是东南驻防重地，宋理宗时，两军总编额约有7700多人，沿江制置使王埜在建康阅兵时，江面上舳舻相衔，绵延三十里，可见建康水军装备之充足。海防主要布置在淮东、江浙和福建、两广的沿海地区。淮东沿海的水军规模不大，主要集中在通州。江浙沿海的水军兵力最强，主要有金山、澉浦、浙江、定海水军，总兵力在南宋后期达到三万之众，形成以临安为中心的防御网。福建两广的沿海地区在南宋后期成为海防前线，大量囤军，主要集中在福州、泉州、漳州、潮州、广州和钦州。1276年都城临安失陷后，陈宜中、张世杰等人带着赵昰和赵昺二帝，临时组建了南宋最后一只海军，流亡海上，直到1279年崖山之败，南宋灭亡。
世界领先的水军装备
南宋水军在战船的形制和船载武器的使用上皆有创新之处。战船方面不但使用之前已经出现的蒙冲、楼船等船型，而推广新型的车船、海船、千石舟等，使船只的动力系统更为先进，构造更为精巧，大幅提升了水军战力。
用轮叶驱动的战船统称为车船，其轮叶装在船舷外侧，通过轴与踏板相连，船员踩踏板带动轮叶旋转，以轮叶击水推动船只前行，原理与现在的脚踏船相同。与帆船和桨橹船相比，车船的动力来源连续不断，且受风力和水流的影响较小，更为灵活机动。车船的威力初现于杨么起义，平叛后被岳飞军收编。此后，南宋不断在水军中推广车船，将其建造得更为高大，并与楼船、蒙冲、海鰌船相结合，拓展了车船的形制，使车船一度成为南宋水军的主力。
南宋时期，战船逐渐由使用人力向使用风力转变，水军的活动区域也开始逐渐从江河与近海走向远洋，这两种巨大变化在海船的广泛使用上得到了很好的体现。海船是使用风力的大型战船，其形制是面宽底尖，最大的宽度超多二丈四尺。船上有桅杆和风帆，在顺风时速度远超其他船只，无风时也可依靠桨橹前行。由于海船容量大、速度快，适合运兵，是南宋海上作战的主力舰。千石舟也是一种庞大的海战船。之前定海和福建水军中多使用赤马、白鹞，这已经是大型战船了，千石舟比他们还要高大数倍，拥有很强的运载能力。
广泛使用新式热兵器是南宋时期船载武器的特色，这使水军在战斗中有了更强的杀伤力。南宋水军所使用的冷兵器主要包括刀、枪、箭、弩、盾等水陆通用的常规武器，以及拍杆、铁钩、长镰等水战专用兵器。火器则有火箭、火炮、火球、火蒺藜、霹雳炮等。火箭是用弓弩发射的火器，使用时，士兵把火药绑在箭首，射向敌军。在唐岛海战中，宋军就是以“火箭环射”的战术击退金军而取得胜利的。此类投射型火器还有火炮、火球、火蒺藜等，既能长距离投送武器，且具有更大更强的杀伤力，在实战中取得良好效果。霹雳炮则是一种掩护用的火器，其外层用纸包裹，内填石灰和硫黄，投入水中后，通过硫黄遇水起火，使纸屑与石灰升腾，形成烟雾，遮挡敌方视线，类似于现在的水雷。其使用时还会发出巨大声响，如霹雳雷鸣。采石之战中，宋朝水军就使用了霹雳炮，给金军造成很大威胁。
