בשל הצורך הדחוף במספר באוניות ליווי רבות שיגנו על השיירות בעיקר מפני צוללות, השיקה האדמירליות החל מתחילת המלחמה, סוג חדש של אוניות, שנקראו קורבטה. האוניות נבנו לפי דגם של אוניות לציד לווייתנים; הן התאימו לאוקיינוס האטלנטי הסוער, והותאמו לנשיאת נשק נגד צוללות, מהסוגים שהיו קיימים בתחילת המלחמה (ראו להלן). רוב הקורבטות היו מסדרת פלאואר (Flower), ועד סוף המלחמה כחצי מאוניות הליווי היו קורבטות. תנאי החיים על אוניות אלה היו קשים. מהירותן הייתה כ-16 קשר, מהיר בהרבה מצוללת מתחת למים, אך איטי במקצת מצוללת המפליגה על פני המים.
במהלך 1942 הגיעה האדמירליות הבריטית למסקנה, שיש צורך באונית ליווי מדגם חדש, שתוכל לשאת חימוש רב יותר מהקורבטה ותהיה גדולה ממנה במידותיה, אך תהיה זולה וקטנה מהמשחתת. התוצאה הייתה הפריגטה, שהייתה גדולה יותר מהקורבטה ונשאה חימוש נגד צוללות ואמצעי גילוי רבים ומגוונים יותר. 151 מתוך 358 מהפריגטות שנבנו בבריטניה היו מסדרת River; הן נשאו 120 אנשי צוות, והיו יכולות להפליג לרוחב האוקיינוס ללא תדלוק, במהירות של 20 קשר.
הצי הבריטי נטל בעיקר נטל הליווי עד הצטרפות ארצות הברית למלחמה. יחד עמו, השתתפו בליווי השיירות אוניות של בעלות ברית אחרות, ובהן אוניות מחבר העמים הבריטי: קנדה (שנטלה חלק משמעותי בליווי), אוסטרליה ודרום אפריקה, וכן אוניות צי של מדינות שנכבשו על ידי גרמניה, ושצוותיהן הצליחו להימלט והמשיכו את המלחמה בגרמנים: פולין, הולנד, בלגיה, נורווגיה ואוניות של צי צרפת החופשית.
אמצעי גילוי ונשק נגד צוללות.
אמצעי גילוי.
אמצעי הגילוי העיקרי שעמד לרשות בעלות הברית היה הסונאר, שנקרא בבריטניה ASDIC. הסונאר מוקם במעין כיפה מתחת לאונייה, ושיגר פולסים של גלי קול לכיוונים שונים, מעין זרקור של גלי קול. כאשר המפעיל היה מזהה החזר של צוללת (מפעילים מנוסים היו יכולים להבדיל בין החזרים של צוללת לבין החזרים אחרים, כמו מלהקת דגים) היה המפעיל יכול, באמצעות ניתוח ההחזרים וידיעת הכיוון שממנו הוחזרו, לזהות את קיומה וכיוונה של צוללת. נתונים אלה נותחו והוצגו על צג שבגשר הפיקוד. הבעיה הייתה שעד 1943 לא היו מכשירים אלה יכולים לזהות את העומק בו נמצאה הצוללת; מעבר לכך, הסונאר היה יעיל החל מטווח קצר של כ-200 מטר; כאשר האונייה הייתה קרובה יותר, היו האותות לא יעילים. הסונאר גם יכול היה לקבל החזרים מוטעים, כמו משכבות מים בעלות טמפרטורה שונה (צוללות מנצלות שינויי חום כאלה גם כיום), או מרעש שנוצר על ידי מדחפים של אוניות אחרות. מפקדי צוללות ידעו לנצל חסרונות אלה; כאשר אוניית הליווי הייתה מתקרבת להתקפה, יכולה הייתה הצוללת לחמוק בעזרת שינוי כיוון או שינוי עומק (או צירוף של שניהם) חד ומהיר. הצוללות ניסו לחזור אל תוך השיירה, כדי שרעש המדחפים של האוניות יסווה את ההחזרים מן הצוללת. בנוסף, השתמשו הצוללות באמצעים כימיים שיצרו בועת אוויר מאחורי הצוללת, ושהטעתה את הסונאר (בועה זו נקראה בגרמנית "pillenwerfwer").
למרות כל הקשיים, הביא השימוש בסונאר הצלחות גוברות והולכות. מפעילי הסונאר צברו ניסיון רב יותר ויותר, ופותחו טקטיקות שונות כדי להתגבר על הקשיים השונים. ב-1943 פותח סונאר שיכול היה גם להעריך את העומק שבו נמצאת הצוללת, פיתוח שפתר חלק מן הקשיים שהוזכרו.
אמצעי גילוי נוסף שהגביר מאוד את יכולת הגילוי של אוניות הליווי היה המכ"ם הסנטימטרי. יכולת הגילוי של המכ"ם בתחילת המלחמה לא הייתה רבה, ומכשרי המכ"ם לא היו יכולים לגלות עצמים קטנים. המצאת המגנטרון אפשרה לחולל גלים קצרים בהרבה, ומפעילי המכ"ם באוניות ובמטוסים היו יכולים כעת לזהות צוללות בטווח גדול.
אמצעי גילוי נוסף, שתרם תרומה משמעותית למערכה, היה זרקור שנקרא, על שם ממציאו, זרקור ליי (Leigh Light). זרקור זה הותקן על מטוסים, החל מאמצע 1942, ואיפשר להם לתקוף צוללות בלילה. צוללות היו נוהגות לעלות על פני המים בלילה כדי לטעון את המצברים שלהן, בידיעה שהן מוגנות מגילוי בשל החשכה. המטוסים היו מזהים את הצוללות בעזרת המכ"ם, ולאחר מכן מאירים אותם בשניות האחרונות שלפני הטלת הפצצה, זמן קצר מכדי שהצוללת תוכל להתחמק. האבדות לצוללות היו כבדות מאוד, והן עברו לשעות היום כדי לטעון מצברים, כדי שיוכלו לזהות מטוסים מרחוק.
נשק נגד צוללות.
הנשק הבסיסי, שבו נעשה שימוש כבר במלחמת העולם הראשונה, היה פצצת עומק. הפצצה הייתה מוטלת לים ממסילות בירכתי האנייה או נורית לים בעזרת משגרים מיוחדים. הפצצה הייתה מתפוצצת בעומק שנקבע מראש, בעזרת מרעום. אוניות הליווי היו מטילות כמה פצצות כאלה, בתבנית מסוימת, שנועדה לכסות שטח רחב. לפצצות העומק היו כמה בעיות: ראשית, הפצצות היו מוטלות מירכתי האניה, כלומר על אוניית הליווי היה לעבור מעל המיקום המשוער של הצוללת, ורק אז להטיל את הפצצות. מכיוון שב-100 עד 200 המטרים האחרונים לא היה לאונייה מגע סונאר עם הצוללת (כאמור לעיל), והיה על אוניית הליווי להגיע עד למיקום המשוער, הותיר הדבר זמן לצוללת לבצע תמרון התחמקות חריף, ולהימנע מפגיעת הפצצות. מעבר לכך, כדי שהפצצות תגרומנה להטבעת הצוללת היה עליהן להתפוצץ במרחק של 5 עד 10 מטרים ממנה; בהתחשב בזמן שניתן לצוללת להתחמק, הייתה פגיעה ישירה כזו נדירה למדי. מחקרים אחרי המלחמה הראו, שהסיכוי להטביע צוללת בהתקפה אחת של פצצות עומק היה בממוצע 6% בלבד.
כדי להתגבר על מצב זה, פותחו מרגמות שירו קדימה - מהחרטום והלאה. סוג ראשון שנכנס לשירות בסוף 1941 נקרא Hedgehog ("קיפוד", על שם מראה המרגמה לאחר שירתה את הפצצות), ויעילותו בהתקפה אחת הגיע בממוצע ל-20%; ב-1944 הוכנסה לשירות מרגמה כבדה עוד יותר, בשם Squid("דיונון"), שיעילותה הגיעה בממוצע ל-50% הצלחה בהתקפה אחת. פצצות אלו התפוצצו רק במגע (ולא על פי קביעה מראש, כמו פצצות העומק). הפעלתן דרשה מיומנות רבה, שלא תמיד הייתה לצוותי אוניות הליווי. בדרך כלל נהגו צוותי האוניות להשתמש במרגמות רק לאחר שאזלו פצצות העומק.
למרות הקושי הרב שהיה בשימוש בנשק נגד הצוללות, הרי גם אם הצוללת לא נפגעה, לעיתים שכיחות למדי נגרמו לה נזקים שמנעו ממנה לחזור לפעילות; צוללת תחת תקיפה נחושה ומנוסה של אוניות ליווי הייתה בסכנה גדולה. הסטטיסטיקה מראה שצוללת שהותקפה שש פעמים ברציפות לא הייתה שורדת, בדרך כלל.
מטוסים.
שני הצדדים במערכה עשו שימוש רב במטוסים. עם נפילת צרפת הציב הלופטוואפה בצרפת מטוסים ארוכי טווח מדגם פוקה וולף 200, "קונדור". מטוסים אלו ביצעו גיחות ארוכות אל תוך האוקיינוס, שבהן תקפו את השיירות וכן סיפקו לצוללות מידע בדבר מיקומן. מטוסים אלו נחשבו כסיכון גדול כל כך, עד שבאביב 1941 החליטה האדמירליות להציב בכל שיירה לפחות אוניית סוחר אחת שנשאה מעוט (קטפולטה) להזנקת מטוס קרב, בדרך כלל מסוג הוקר הוריקן. אוניות אלו נקראו אוניות מעוט אזרחיות (CAM). לא הייתה להן יכולת להנחית את המטוס, והטייס נאלץ לנטוש את מטוסו ליד השיירה, אך מטוסים אלו היו יעילים בהפלת מטוסי הקונדור, ולפחות בהרחקתם מן השיירה.
יעילותם של מטוסים בהרחקת צוללות הייתה ידועה כבר ממלחמת העולם הראשונה. ואולם, בתחילת המלחמה לא היו בידי בעלות הברית מטוסים בעלי טווח מתאים כדי לכסות את כל נתיבי השיירות. מטוסים הופעלו מבריטניה, מאיסלנד ומצפון אמריקה, אך נותר פער של כ-300 קילומטר שבו לא היו יכולים לפעול בשל טווחם הקצר. רק במהלך 1943 הופיעו מפציצים ארוכי טווח, שהיו יכולים לספק חיפוי אווירי לשיירות לכל אורך הדרך. לשיא יעילותם הגיעו המטוסים, כאשר נושאות מטוסים החלו להתלוות לשיירות, ומטוסיהן סיפקו ליווי קבוע. חשיבותם של מטוסים במערכה הייתה מרכזית: למעלה ממחצית מן הצוללות שהוטבעו במערכה הוטבעו על ידי מטוסים.
תקשורת ומודיעין.
במערכה על האטלנטי נעשה שימוש נרחב בקשר רדיו. חלק מרכזי מהטקטיקה של צי הצוללות היה הנחייתן מהמרכז בברלין אל מיקומן של השיירות. כל מפקד צוללת היה צריך, לפיכך, להעביר מסרים שונים אל המפקדה: מיקומו, מצבו, מזג האוויר במיקומו, ועוד. למרות ניסיונות רבים לקודד את השידור בצופן, מכל מקום נקלטו שידורים אלו אצל הבריטים. קליטת האותות בשתי תחנות איפשרה את איתור מיקום השידור בשיטה של טריאנגולציה. שיטה זו נקראה High Frequency Direction Finder, ובקיצור - Huff-Duff. לא היה צורך לפענח את ההודעה ששולחת הצוללת - די היה באיתור מיקומה. לפי איתור זה ניתן היה להפנות את השיירות אל נתיבים הרחוקים ממיקום הצוללות. האחראים על השיירות הצליחו בדרך זו להפנות למעלה מ-60% מהשיירות לנתיבים בטוחים יותר. ב-1942 הותקן ציוד כזה גם על אוניות הליווי, והן היו יכולות לזהות בעצמן מיקום של צוללות הנמצאות על נתיבן, ולנסות לתקוף אותן באמצעות זיהוי זה. השיירות, לעומת זאת, הפליגו בדממת אלחוט.
איתור מקומה של הצוללות לא נתן מידע על מטרתה וכוונותיה - כדי לדעת זאת היה על המודיעין לפצח את תוכן ההודעה.