Следует заметить, что сразу же после начала Великой Отечественной войны Черноморский флот стал пополняться катерами морпогранохраны НКВД, а также торговыми и рыболовецкими судами. Всего к 18 июля от погранохраны было принято 94 катера, а от гражданских ведомств – 147 судов.
В составе флотской авиации находилось 625 самолётов, из них 167 – гидросамолёты. (По другим данным, всего было 624 самолёта, из них 138 бомбардировщиков, 346 истребителей, 140 разведчиков.)
В подавляющем большинстве истребители были представлены старыми машинами типа И-16. Лишь перед самой войной авиация Черноморского флота получила новые истребители: 16 МиГ-3 и 7 Як-1.
ВВС Черноморского флота состояли из 63-й бомбардировочной авиабригады (40-й бомбардировочный авиаполк, 2-й минно-торпедный авиаполк, две отдельные бомбардировочные эскадрильи), 62-й истребительной авиабригады (8, 9 и 32-й истребительные авиаполки), трёх отдельных истребительных авиаэскадрилий, морского разведывательного авиаполка, пяти отдельных морских разведывательных авиаэскадрилий и отдельного морского авиаотряда.
Командованию Черноморского флота подчинялась Дунайская речная флотилия, созданная летом 1940 г. в дельте Дуная после занятия советскими войскам Бессарабии. К 22 июня 1941 г. в состав флотилии входили: 5 мониторов («Ударный», «Железняков», «Ростовцев», «Мартынов», «Жемчужин»), 2 канонерские лодки («Буг» и «Днестр»), 22 бронекатера проекта 1125, 7 катеров-тральщиков, отряд глиссеров и несколько вспомогательных судов.
Помимо того, в состав Дунайской флотилии входили 96-я отдельная авиаэскадрилья (6 истребителей И-154 и 8 истребителей И-15), зенитные и береговые артиллерийские батареи, стрелковая и пулемётная роты. С началом войны флотилии был придан 4-й Черноморский отряд погрансудов НКВД (4 пограничных сторожевых катера типа «МО» и несколько малых катеров других типов).
Корабли флотилии базировались на порты левого берега Дуная: Измаил (главная база), Рени, Килия, Вилков. Все базы просматривались с противоположного румынского берега, что затрудняло скрытную перегруппировку сил и средств.
К 22 июня Черноморский флот располагал довольно приличной системой береговой обороны. Естественно, лучше всего была защищена главная база флота. С двух сторон (у деревни Любимовка и у м. Херсонес) район Севастополя прикрывали две мощные башенные 305-мм батареи (№ 30 и 35). В каждой батарее было по 4 орудия в двух башнях.