במהלך מלחמת העולם הראשונה התמקד צי ארצות הברית במספר משימות. עם כניסת ארצות הברית למלחמה החל הצי לסייע בהגנה על האוניות שהעבירו מאות אלפי חיילים ונחתים מעבר לים, כחלק מחיל המשלוח של ארצות הברית. העברת חיל המשלוח מארצות הברית לצרפת, דרך האוקיינוס האטלנטי, בשיאה של לוחמת הצוללות הבלתי מוגבלת שהתנהלה באותה עת חייבה את ארגון האוניות בשיירות וליווין על ידי אוניות מלחמה. כחלק מהמערכה נגד הצוללות השתתף צי ארצות הברית בהנחת מחסום המוקשים הצפוני. פיקוד הצי היסס בשאלת משלוח אוניות מערכה לבריטניה, ורק לקראת סוף 1917 נשלחה לבריטניה פלגת אוניות המערכה התשיעית, שמנתה ארבע אוניות (מאוחר יותר צורפה אוניית מערכה חמישית). הפלגה נקלטה ב כאסקדרון המערכה השישי, ואפשרה לבריטים להוציא משירות אוניות מערכה מיושנות ולחלק את צוותיהן לאוניות אחרות. משחתות וכלי טיס של צי ארצות הברית השתתפו במבצעי לוחמה נגד צוללות. כוחו של צי ארצות הברית המשיך לגדול מתוקף תוכנית שאפתנית לבניית אוניות, שנשענה גם על חוק שהועבר בקונגרס ב-1916.