Siły powietrzne floty liczyły 639 samolotów. Na lądzie w skład Floty Czarnomorskiej wchodziły: główna morska baza (Sewastopol), morskie bazy w Odessie, Noworosyjsku i Batumi. Artyleria nadbrzeżna składała się z dwudziestu sześciu baterii artyleryjskich, 91 dział kalibru od 305 do 100 mm, wchodzących w skład morskich baz, sektorów brzegowej obrony Flotylli Dunajskiej, Oczakowskiego warownego sektora brzegowej obrony, a także Kerczeńskiego sektora brzegowej obrony.
Obrona przeciwlotnicza floty liczyła pięćdziesiąt baterii przeciwlotniczych, 119 przeciwlotniczych karabinów maszynowych oraz 81 reflektorów przeciwlotniczych. W skład floty wchodziła także: Flotylla Dunajska, Flotylla Dońska, Flotylla Dnieprzańska oraz Flotylla Azowska.
Dowódcy Dowodzący Flotą Czarnomorską: 25 marca 1939 roku – 4 czerwca 1940 roku 2 rangi okrętów flagowych Filip S. Oktiabrski 4 czerwca 1940 roku – 21 maja 1941 roku kontradmirał Filip S. Oktiabrski 21 maja 1941 roku – 23 kwietnia 1943 roku wiceadmirał Filip S. Oktiabrski 24 kwietnia 1943 roku – 2 marca 1944 roku wiceadmirał Lew A. Władimirski 2 marca 1944 roku – 10 marca 1944 roku kontradmirał Lew. A. Władimirski 10 marca 1944 roku – 28 marca 1944 roku (tymczasowo wykonujący obowiązki) wiceadmirał N.J. Basistyj 28 marca 1944 roku – 10 kwietnia 1944 roku wiceadmirał Filip S.