Sang đến thời Trần (thế kỷ XIII, XIV) thì việc tổ chức quân thủy đã có xu hướng chuyên nghiệp hóa, thể hiện rõ ở phương tiện tổ chức và biên chế. Một trong những sở trường và ưu thế của quân đội nhà Trần là thủy quân. Từ năm 1246, nhà Trần đã có lệ tuyển chọn lính chèo thuyền thành một ngạch riêng (gọi là Trạo nhi), đội quân này góp phần to lớn và vai trò quan trọng trong các trận thủy chiến của quân đội. Sách “Binh thư yêu lược”, mô tả: “Tính mạng của cả một thuyền quan hệ ở tay người lái”. Cho nên phải lựa chọn những người có tuổi, giỏi xem chiều gió, am hiểu thế nước, mà sung vào. Lại đặt cấp phó để phòng sự sơ hở. Lương cho khá, có công thưởng thêm”.
Xuất hiện thêm một số đơn vị quân thủy độc lập, đặc biệt xuất phát từ nhu cầu quản lý, bảo vệ chủ quyền vùng biển, đảo: “Quân thủy lộ Đông Hải”, và đơn vị “Quân Bình Hải”, đồn trú ở Vân Đồn, Quảng Ninh.
Lần đầu tiên, trong bộ máy quan chức triều đình, đặt riêng một chức “Thủy quân Đại tướng quân”, trao cho danh tướng Lê Tần- người anh hùng của trận Lệ Bình Nguyên năm 1258, từng có công bóc cả tấm sạp thuyền, làm chiếc lá chắn khổng lồ, che đỡ cho vua Trần Thái Tông thoát nạn bắn tên độc truy sát của kỵ binh Mông Cổ.
Các cuộc tập trận và di chuyển quân trong các cuộc kháng chiến hồi thế kỷ XIII chủ yếu diễn ra trên sông, trên biển. Những chiếc thuyền nổi tiếng của quân đội thời Trần mang các tên như: Kim Phượng, Nhật Quang, Nguyệt Quang,… là uy lực của Đại Việt và nỗi khiếp sợ của lân bang. Các chiến thuyền Đại Việt ở thời Trần với số lượng rất đông, theo ghi chép của sứ giả nhà Nguyên là Trần Phu, thì vẫn phổ biến là loại thuyền có 30 mái chèo, nhưng cũng nói: Đã tận mắt chứng kiến những chiến thuyền có tới 100 tay chèo!
