צעד ראשון להגנה מפני צוללות נעשה שימוש ברשתות. לצידי אוניות מערכה הותקנו רשתות שנפרשו בעת שהאוניות עגנו, ונועדו לבלום את הטורפדו לפני שיפגע באונייה. שיטה זו לא הייתה יעילה, כאשר הסתבר שהטורפדו אינם נבלמים ברשתות. עם זאת, מחסומים ורשתות הותקנו בכניסה לנמלים. הוצבו אוניות דמה כדי להטעות את מפקדי הצוללות, הותקנו זרקורים חזקים שנועדו לסנוור את הצוללות והאוניות נצבעו בצבעי הסוואה ובסכמות צביעה שיבלבלו את הצופים בהם. אמצעי נוסף שבו נעשה שימוש היה מוקשים ימיים. המוקשים שיוצרו בבריטניה בתחילת המלחמה לא היו יעילים, ורבים מהם התפוצצו בטרם עת או שלא התפוצצו כלל. עם התקדמות הלחימה שוכללו המוקשים, והבריטים השתמשו בהם כדי להניח מכשולים בפני הצוללות, לרוחב תעלת למאנש, בין דובר לחוף צרפת, לרוחב המצר בין איי אורקני לנורווגיה וגם בים התיכון, ביציאה מהים האדריאטי. יעילות המכשולים הללו הייתה חלקית, אך בסך הכל היוו המוקשים אמצעי חשוב במלחמה נגד הצוללות, ובסך הכל הוטבעו 48 צוללות בידי מוקשים, כ-27%.
נגיחות, תותחים, הפצצות וצוללות בריטיות.
האמצעים שעמדו לרשות אוניות שטח לתקיפת צוללות כללו נגיחה והטבעה באש תותחים. בדרך זו הוטבעה הצוללת הראשונה במהלך המלחמה, U-15, ב-9 באוגוסט 1914. אולם זו הייתה הצלחה מקרית בלבד: מתחילת המלחמה, ב-28 ביולי 1914, ועד סוף שנת 1916, הוטבעו 46 צוללות בלבד, לעומת 2,287 אוניות שהוטבעו על ידי צוללות באותם חודשים. לפיקוד הבריטי התברר שאין בידו אמצעים מתאימים כדי להתגונן בפני המתקפה. כלי השיט שהיוו את עמוד השדרה של הצי הבריטי היו אוניות מערכה, סיירות מערכה וסיירות כבדות, שהיו חסרות ערך בלוחמה כנגד הצוללות, ולא ניתן היה לסכן אותן בלחימה עמן. האוניות שנראו מתאימות לתפקיד היו המשחתות, שמטרתן המקורית הייתה הגנה על אוניות הצי העיקריות מפני ספינות טורפדו מהירות. בשל כך נדרשו המשחתות עצמן להיות מהירות וזריזות, והגיעו למהירות שמעל 30 קשר (כ-55 קמ"ש), הרבה מעבר למהירותן המרבית של הצוללות, שלא עברה 17 קשר (כ-31 קמ"ש). במהירותה הרבה של המשחתת היה גם חיסרון, שכן רדיוס הפנייה של הצוללת היה קטן בהרבה, וכך הייתה יכולה לחמוק מן המשחתת. למרות זאת, המשחתת נראתה כפתרון המתאים, בשל מהירותה וחימושה הרב, אך לא היו די משחתות. הצי הגדול, היחידה העיקרית של הצי הבריטי שעמדה מול צי הים הפתוח של הצי הקיסרי הגרמני הייתה זקוקה למשחתות רבות כדי להגן עליו מפני צוללות, ונותרו מעט מדי למטרת ליווי אוניות המשא.
המשחתות היו מצוידות בתותחים, שהיו יעילים מאוד נגד הצוללת, אם היו יכולים לפגוע בה, אך ב-1917 כבר היו הצוללות מסוגלות להיעלם מתחת למים תוך 45 שניות. לאחר הצלילה, לא היה בידי האוניות שום כלי נשק שיכול היה לפגוע בצוללת. כדי להתגבר על קושי זה, פותחה פצצת העומק. הרעיון היה קיים כבר ב-1911, וב-1914 כבר הוזמנו פצצות ראשונות. ואולם, רק ב-1916 פותחה פצצה יעילה, וקצב הייצור היה כה איטי עד שב-1917 היו על כל אונייה רק ארבע פצצות כאלו. רק בתחילת 1918 החלו האוניות לקבל את המטען המקובל שכלל 35 פצצות עומק. השימוש בפצצות העומק במלחמת העולם הראשונה היה, בסופו של דבר, מצומצם מאוד יחסית לשימוש הנרחב במלחמת העולם השנייה. גם לאחר שהחל השימוש בפצצות אלו הסתבר שהצוללות חסינות בהרבה ממה שחשבו. הלורד הראשון של הימיה, ג'ון ג'ליקו, העריך שכדי להשיג הטבעה של צוללת על הפצצה להתפוצץ במרחק של כארבעה מטרים ממנה; פיצוץ ברדיוס של כשמונה מטרים מן הצוללת לא יטביע אותה, אך ייגרם לה נזק שיחייב אותה לעלות על פני המים; וברדיוס של כעשרים מטרים ממנה לא תינזק הצוללת, מעבר להשפעה המוראלית על צוותה.
מעבר לאוניות ולכלי נשקן, עמד בפני הצי הבריטי קושי מהותי. החשיבה הבריטית הייתה התקפית, אך לא היה בידי הצי כל אמצעי כדי ליזום את תקיפת הצוללות, שכן לא היה בתחילת המלחמה אמצעי לגילוי צוללות מתחת לפני המים. כאמור, ניתן היה לפגוע בצוללת באמצעות תותח כאשר הייתה מעל למים, או לנגוח בה, ואולם לשם כך היה צורך לגרום לצוללת לעלות אל פני המים או להפתיע אותה שם. מכאן בא הרעיון לפתות את הצוללת לעלות אל פני המים. מובן שהצוללת לא תעלה כאשר תגלה כלי שיט מלחמתי, אך תתפתה לעלות כאשר תגלה אוניית סוחר תמימה למראה המפליגה לבדה.
אחד הרעיונות שהועלו, בהמשך לקו מחשבה זה, היה אוניות פיתיון: אוניות סוחר שנראו תמימות, אך למעשה נשאו חימוש; המטרה הייתה לאפשר לצוללת להתקרב אל האונייה ואז לפתוח עליה באש ולהטביע אותה. כדי לפתות את הצוללת להתקרב, היה על אוניית הפיתיון להיות קטנה ובלויה, כזו שהצוללת לא תרצה להשקיע בה טורפדו יקר אלא תעדיף לצוף לידה ולנסות להטביע אותה באש תותחים. כך נולדה אוניית Q, אחד מן הסודות השמורים ביותר של המלחמה. הצי הבריטי הפעיל 193 אוניות Q במהלך המלחמה, ובכ-150 היתקלויות בין אוניות אלו לצוללות הוטבעו בוודאות בסך הכול 15 צוללות, מעט פחות מ-8% מסך הצוללות שהוטבעו בכל הדרכים. ייתכן שארבע נוספות הוטבעו, אך הדבר אינו ודאי. 60 צוללות נוספות ניזוקו בתקריות אלו. לעומת זאת, 24 אוניות Q הוטבעו על ידי צוללות.
אמצעי התקפי נוסף כנגד הצוללות היה תקיפת בסיסי הצוללות. הגרמנים הכינו מראש מקלטים משוריינים לצוללות, ותוצאות התקיפות על הבסיסים היו דלות מאוד. דרך נוספת לתקיפת הצוללות הייתה באמצעות צוללות בריטיות, שהצליחו במהלך המלחמה להטביע 18 צוללות גרמניות, כ-10% מסך הצוללות שהוטבעו. לוחמה של צוללות נגד צוללות הייתה שיטה שהקדימה את זמנה, ולצוללות הבריטיות לא היו אמצעי הגילוי המתאימים וכלי הנשק הדרושים כדי להפוך את השפעתן לרבה הרבה יותר.
אמצעי גילוי ומודיעין.
אמצעי הגילוי שנכנס לשימוש הצי היה ההידרופון, מעין מיקרופון המסוגל לקלוט קולות מתחת למים. ההידרופון היה קיים עוד לפני מלחמת העולם, אך בגרסתו הראשונית לא ניתן היה להשתמש בו מאונייה הנמצאת בתנועה, משום שהרעש מתנועותיה וממכשיריה חסמו קליטת רעשים אחרים. היה צורך לשכלל את המכשיר כך שניתן יהיה להשתמש בו גם תוך כדי תנועה וגם כדי שניתן יהיה לא רק לשמוע את הצוללת אלא גם לקבל נתונים על כיוון תנועתה. פיתוחים ראשוניים של הידרופונים הוטמעו בצרפת ובבריטניה, בעקבות מחקרים של שארל פברי ובמיוחד של ארנסט רתרפורד. לאחר פגישה ביוני 1917 בין מדענים צרפתים, בריטים ואמריקאים אודות פיתוחים אפשריים להתמודדות עם איום הצוללות, החל בארצות הברית מחקר מדעי וטכנולוגי משמעותי, על ידי המועצה הלאומית למחקר והוועד המייעץ לצי. לקראת סוף 1917 החלו לייצר מערכות מבצעיות בארצות הברית, ולהטמיע אותן בקרב ציי מדינות ההסכמה. בקרב במצר אוטרנטו ביולי 1918, זיהו באמצעות ההידרופונים החדישים שמונה צוללות אוסטריות, במהלך שהוביל להשמדת ככל הנראה ארבע מתוכן, תוך מניעה מוחלטת של מעבר של צוללות דרך המיצר לכיוון הים התיכון. לקראת סוף 1917 הומצא מכשיר הסונאר על ידי הפיזיקאי הצרפתי פול לנז'בן (Paul Langevin) והמהנדס הגולה הרוסי קונסטנטין צ'ילווסקי (Constantin Chilowsky), וניסוי מוצלח לאב-טיפוס לסונר נערך בטולון ביוני-יולי 1918. הצי בריטי כינה את הסונאר "אסדיק" לאחר הטמעתו (במקור: ASDIC, נגזר מתוך הביטוי "Anti-Submarine Division"), אף על פי שהשם הזה לא ניתן לו על ידי ממציאיו הצרפתיים. עד סוף המלחמה צוידו בסונר רק שבע אוניות, והשפעתו על המלחמה הייתה נמוכה.
אמצעי גילוי נוסף היה זרוע האוויר, שהלכה והתפתחה במהירות. והסתבר שכלי הטיס הם אמצעי יעיל נגד צוללות. לקרב נגד הצוללות הוקצו מספרים גדלים והולכים של כלי טיס, ובהם ספינות אוויר, שבזכות יכולתן לטוס במשך שעות רבות היו יעילות מאוד לסיורים ארוכים, ולצידן מטוסי ים מסוגים שונים. כלי הטיס שימשו בעיקר לגילוי הצוללות כאשר היו בציפה ולהתריע על נוכחותן. למטוסים של אותה תקופה הייתה יכולת מוגבלת בלבד לתקיפה, ובסך הכל נזקפה לזכות כלי טיס הטבעה של צוללת אחת, מתוך 178 הצוללות שטובעו במלחמה.
הבריטים עשו מאמץ רב גם בתחום המודיעין, ובו הצליחו להשיג יתרון גדול, כאשר הצליחו לפצח את הקודים הגרמניים חודשים ספורים לאחר תחילת המלחמה. האדמירליות הבריטית הקימה מחלקה חדשה שנקראה חדר 40 (Room 40) שעסקה בקריפטוגרפיה, ופיצחה את התשדורות הגרמניות. בנוסף הקימו הבריטים תחנות האזנה רבות שקלטו את השדרים הגרמניים והיו יכולות, באמצעות טריאנגולציה, לזהות את מקור השידור וכך לזהות את מיקומן של הצוללות הגרמניות. הגרמנים היו מודעים לסכנה שבשידורים מרובים, אך העדיפו את היתרונות של מהירות העברת ההודעות באמצעות הרדיו.
שיירות ועבודת מטה.