双层桨座战船（Bireme），改良自单层桨座战船而来，可能由腓尼基人所发明，最早的记录是前八世纪的亚述浮雕。在古希腊海军中，双层桨座战船长约24公尺，宽约3公尺。在双层桨座战船中，原本每侧24个桨手被有层次地分成两部分，其中12名桨手在船舷上缘船体的顶部，另外12名则在底部，并把桨通过船体上的舷口向海伸出。这样的改良让船体更加坚固，而且更具运航性，加上体积减小让船体更加轻灵且易于控制。之后，双层桨座战船改良成三层桨座战船，并成为地中海的标准海军配备。罗马人也经常使用双层桨座战船，如第二次凯萨入侵不列