עוד לפני המלחמה הקימו הבריטים תחנות איכון רדיו - תחנות שנועדו לזהות מיקומו של המשדר. לא היה בכך כדי לדעת את תוכן השדר, אך בתוך ארבעת החודשים הראשונים של המלחמה הצליחו הבריטים להשיג את שלושת ספרי הצופן הגרמניים: האחד נלכד על אוניית סוחר גרמנית שנתפסה ב-11 באוגוסט 1914 ליד מלבורן בידי הצי האוסטרלי; השני נתפס שבועיים לאחר מכן על ידי הרוסים על הסיירת הקלה "מגדבורג" שעלתה על שרטון במפרץ פינלנד ב-26 באוגוסט, והועבר לבריטים; וב-3 בדצמבר הגיע לאדמירליות הבריטית הספר השלישי, שנמשה מקרקעית הים לאחר שהושלך לשם על ידי קברניט משחתת גרמנית שהוטבעה באזור ששה שבועות לפני כן. כך, בתחילת 1915, היה בידי האדמירליות הבריטית המפתח לכל התשדורת המוצפנת הגרמנית. כדי לטפל בכמות החומר הרבה שנקלטה הוקמה מחלקה מיוחדת באדמירליות, שנקראה חדר 40. הגרמנים לא גילו את פריצת הצופן עד תום המלחמה
מטוסים היו בראשית דרכם במלחמה זו. מטרתם העיקרית הייתה סיור, והמפציצים הראשונים היו בעלי יכולת נשיאת מטען קל מאוד בלבד. נושאת המטוסים הראשונה, אה"מ "ארגוס" (Argus), הושקה ב-1918; קדמו לה אוניות שנשאו מטוסים ימיים.
אויבים חדשים.
מול אוניות השטח הגדולות החלו להופיע באותם ימים אויבים חדשים: הטורפדו, וכלי השיט שהיו יכולים לשגר חימוש זה, הצוללת וספינת הטורפדו. מתקפה של עשרות ספינות טורפדו מהירות וזולות על צי מלחמה הייתה עלולה, תאורטית, להביא לנזק כבד לאוניות הגדולות. כדי להתגונן מאיום זה הוכנסו לשירות ספינות מלחמה קטנות ומהירות, חמושות בתותחים בעלי קוטר קטן וקצב אש גבוה, שנועדו להדוף את ספינות הטורפדו. אוניות אלו נקראו "משחתות ספינות טורפדו", ובמהרה קוצר שמן למשחתות. תוך זמן קצר התברר שגם אותן ניתן לחמש בטילי טורפדו, והן הפכו לאיום בפני עצמן.
המשחתות היו מענה טוב לאיום ספינות הטורפדו, אך הצוללת נותרה למעשה ללא מענה. ברוב ציי העולם פקפקו הקצינים הבכירים ביכולתן; הן יועדו בתחילה לפעילות הגנתית, סמוך לחוף. ואולם, כבר בתחילת המלחמה הוכיחו הצוללות את כוחן ההרסני בתקרית 22 בספטמבר 1914; המשך המלחמה הוכיח שהמדובר בכלי נשק מהפכני, שההתמודדות מולו הייתה בעייתית ביותר.
נשק נוסף שהגיע לבשלות במלחמה היה המוקש הימי. מוקשים ימיים נזרעו כצעד הגנתי, כדי למנוע מאוניות מערכה של היריב להתקרב לחוף, וכצעד התקפי, כדי לפגוע בתעבורה הימית, המסחרית והצבאית, של האויב. מעריכים כי כ-235,000 מוקשים ימיים הונחו במהלך המלחמה; ב-51 חודשי המלחמה הוטבעו בידי מוקשים 46 אוניות מלחמה בריטיות, ובהן חמש אוניות מערכה, וכן אוניות מסחר בנפח כולל של למעלה ממיליון טון.
האסטרטגיה הימית של שני הצדדים לקראת המלחמה.
מרכיב מרכזי באסטרטגיה הבריטית הייתה השליטה בים, שהייתה קריטית עבורם. השליטה בים אפשרה לבריטים בראש ובראשונה להמשיך ולקבל מזון, חומרי גלם, דלק וציוד מלחמתי. העליונות הימית הבריטית אפשרה להעביר לצרפת ציוד וחיילים מבריטניה, וכן להעביר לזירות הלחימה היבשתית תגבורות ואספקה ממדינות האימפריה הבריטית בכל העולם, כמו גם מארצות הברית וממדינות נייטרליות. תבוסה של הצי הבריטי הייתה עלולה להיות גורלית: משמעותה הייתה אובדן השליטה בים, ותבוסה במלחמה. לא לחינם אמר וינסטון צ'רצ'יל, שהיה שר הימייה הבריטי בשנה הראשונה למלחמה על מפקד הצי הבריטי אדמירל ג'ון ג'ליקו: "הוא היה האיש היחיד, בשני הצדדים, שהיה מסוגל להפסיד במלחמה באחר צהריים אחד" ('The only man on either side who could lose the war in an afternoon'). תבוסה של הצי הגרמני, מאידך, לא הייתה מביאה לסיומה של המלחמה; גרמניה, כמעצמה יבשתית, נשענה בעיקרה על צבאה.
עם פרוץ המלחמה היה הצי הבריטי הגדול ביותר בעולם, ובו עשרים אוניות מערכה וארבע סיירות מערכה, מול שלוש עשרה אוניות מערכה ושלוש סיירות מערכה גרמניות. הגרמנים היו מודעים לכך שכוחם נחות מזה של הבריטים, אך הם קיוו לשחוק את כוחו של הצי הבריטי. אלפרד פון טירפיץ ניסח תאוריה שנקראה "תאוריית הסיכונים" (Risk Theory, בגרמנית: Risikogedanke), שעמדה בבסיס תורת הלחימה של הצי הגרמני. על פי תאוריה זו, הצי הגרמני לא יוכל להגיע לשוויון מספרי מול הצי הבריטי, שלא לדבר על עדיפות. ואולם, אם יצליח הצי הגרמני להביא את הצי הבריטי לקרב מכריע עלולים הבריטים לשלם מחיר כבד, גם אם הצי הגרמני ישלם מחיר דומה; במצב כזה יאבד הצי הבריטי את עדיפותו מול ציים אחרים, כמו צי ארצות הברית, הצי הרוסי, ועוד - מחיר שהבריטים לא יהיו מוכנים לשלם.
הגרמנים קיוו לשחוק את הצי הבריטי גם בדרך פעולה אחרת. המסורת של הצי הבריטי הייתה מסורת של נקיטת יוזמה ואגרסיביות, עוד מזמן קרב קופנהגן ב-1801, אז הסתער הצי הבריטי על הצי הדני בתוך נמל קופנהגן והשמיד אותו. הגרמנים ציפו להסתערות דומה על הצי הגרמני, שעגן בנמליו לחופי מפרץ הלגולנד. כדי להדוף את הסתערות, זרעו הגרמנים מוקשים ימיים והכינו צוללות וספינות טורפדו, שיוכלו לפגוע קשות באוניות הבריטיות. הגרמנים קיוו כי התקפה כזו תסייע לשחוק את יתרונו המספרי של הצי הבריטי.
ואולם, הבריטים הבינו את הסכנה הגדלה והולכת, והחליטו על אסטרטגיה אחרת. הצי הבריטי רוכז בצפון בריטניה, רובו במעגן סקפה פלו באיי אורקני, מצפון לסקוטלנד. מסקפה פלו יכול היה הצי הבריטי לחלוש על כל היציאות מן הים הצפוני ולמנוע את יציאת הצי הגרמני מבסיסיו אל האוקיינוס האטלנטי בדרך זו. הגרמנים מצאו עצמם בבעיה חמורה: במקום להביא את הצי הבריטי לקרב המכריע סמוך לחופי גרמניה שם יוכלו להסב לבריטים אבדות כבדות, היה עליהם להפליג כעת צפונה, למרחק של כ-30 שעות הפלגה שבהן יהיו חשופים להתקפות של צוללות ולפגיעת מוקשים ימיים, ובסופו של דבר הצי הבריטי יהיה זה שיבחר את מקום הקרב. צי הים הגדול הגרמני מצא עצמו לכוד למעשה בבסיסיו, ומנוטרל מפעילות.
יחד עם התסכול הגרמני, גם הבריטים מצאו עצמם בבעיה, תודעתית ומחשבתית בעיקר: הצי הבריטי, גאוות האומה הבריטית והצי החזק ביותר בעולם, מצא עצמו מנהל מדיניות הגנתית בעיקרה. בעוד הצבא הבריטי מעורב בלוחמה הקשה והעקובה מדם בחפירות צרפת, הרי שהצי הבריטי כמעט ולא יצא מנמליו בשנתיים הראשונות למלחמה. היה זה מצב מוזר ובעייתי מאוד לצי שהתחנך על המסורת האגרסיבית והתוקפנית של הוריישו נלסון; הציבור הבריטי ציפה לקרב החלטי שבו ישמיד הצי הבריטי את אויבו, קרב בסגנון קרב טרפלגר.
זירות.
הים הצפוני.
הים הצפוני היה, אם כן, הזירה העיקרית בעימות הימי במלחמת העולם הראשונה. האסטרטגיה הימית הבריטית לכדה, כאמור, את צי הים הפתוח (Hochseeflotte) הגרמני, ואפשרה לבריטים להטיל הסגר ימי על גרמניה. ההסגר לא הורגש מיד, אך עם התמשכות המלחמה החל לתת את אותותיו בכלכלה הגרמנית, ולהכביד עוד ועוד על גרמניה. הצי הגרמני נותר בנמליו, מוגן בשדות מוקשים ימיים, צוללות וספינות טורפדו. כדי לנסות ולשבור את הקיפאון, החלו הגרמנים בגיבוש אסטרטגיה חדשה. אם לא ניתן להכות את הצי הבריטי כולו בבת אחת, ינסו הגרמנים לשחוק את הצי הבריטי: הגרמנים החלו לתכנן פעולות שבהן יצליחו לבודד ולהשמיד יחידה קטנה של הצי הבריטי, כך שלאחר כמה התנגשויות כאלה יוכלו להגיע קרוב יותר לשוויון מול הצי הבריטי. בדרך זו יוכל הצי הגרמני גם לשבור את ההסגר הימי. הבריטים מצדם עדיין שאפו לקרב הגדול והמכריע שבו יושמד הצי הגרמני. זו הייתה השאיפה העממית בבריטניה, אך מפקד הצי הגדול (Grand Fleet) הבריטי, אדמירל סר ג'ון ג'ליקו הבין את המצב טוב יותר; מבחינתו, שמירה על כוחו של הצי הייתה חשובה יותר, והשמדת הצי הגרמני הייתה מטרה משנית.
הגרמנים ניסו למשוך יחידות של הצי הבריטי לקרב, כדי להפתיע אותן ולהשמיד אותן בעזרת כוח גדול יותר שיפתיע אותן. הדרך לגרות את הבריטים לפעולה הייתה הפגזת ערי חוף בריטיות, כפי שהיה בפשיטה על ירמות' ב-3 בנובמבר 1914 ובפשיטה על סקרבורו, הרטפול וויטבי ב-16 בדצמבר 1914, בה נמנע עימות בין שני הציים עקב מזג אוויר גרוע וקשיי תקשורת. פשיטה דומה הביאה לקרב שרטון דוגר ב-24 בינואר 1915, בה התכתשו סיירות המערכה הבריטיות בפיקוד תת-אדמירל דייוויד ביטי עם סיירות המערכה הגרמניות, בפיקוד פרנץ פון היפר. הבריטים הצליחו להטביע סיירת משוריינת גרמנית אחת ולפגוע קשות בסיירת מערכה אחת, אך החמיצו הזדמנות להשמיד את כל סיירות המערכה הגרמניות עקב טעויות תקשורת ופיקוד.
גם הקרב הימי הגדול של המלחמה, קרב יוטלנד, שהתחולל ב-31 במאי 1916, החל בניסיון גרמני למשוך את שייטת סיירות המערכה הבריטיות למארב. הכוונה הייתה ששייטת סיירות המערכה הגרמניות תמשוך אחריה את הבריטים, שייתקלו בצי הים הפתוח כולו הממתין במארב. אולם, הבריטים ידעו מראש על תנועת הגרמנים, וצי הים הגדול כולו יצא גם הוא אל הים. הגרמנים אמנם הצליחו למשוך את השייטת הבריטית למארב, אך הבריטים נסוגו ומשכו את הצי הגרמני בתורו אל המארב של הצי הגדול. אדמירל ג'ון ג'ליקו, מפקד הצי הגדול, הצליח לחצות את ה-T של הצי הגרמני פעמיים, אך מפקד הצי הגרמני, ריינהרד שר, הצליח לחמוק. היה זה אחד הקרבות הגדולים בהיסטוריה - השתתפו בו כ-250 אוניות משני הצדדים - ברם תוצאותיו לא היו ברורות, ובוודאי לא מכריעות. בקרב יוטלנד הצליחו הגרמנים להסב לבריטים אבדות כבדות בהרבה מאלה שספגו בעצמם, אך לא הצליחו לשנות את המאזן בין שני הציים, ולא הצליחו לשבור את ההסגר הימי; הצי הבריטי הצליח לאלץ את הצי הגרמני להישאר בנמליו עד תום המלחמה.