1924年，东北江海防指挥处正式成立，建立江海防舰队，并陆续购入俄国1000吨级破冰船一艘及300吨级日本旧鱼雷艇一艘，改装后命名为“定海”号、“飞鹏”号。至此，东北海军组成了两个舰队，沈鸿烈兼任东北江海防总指挥，方念祖、宗世善、冯涛、谢渭清分别为“镇海”、“威海”、“定海”、“飞鹏”舰舰长。这4艘军舰以营口为基地，巡防于营口、葫芦岛和秦皇岛沿海一带。在积极创办江海防舰队的过程中，沈鸿烈更是不忘海军人才的培养。
早在1923年1月，他便获得张作霖的批准，于葫芦岛炮台山设立了东三省航警学校，任命凌霄为校长，训练海军军官。设初级军官班和学兵班，军官班招收高中生，学制3年，毕业后分配到舰艇服务。东三省航警学校先后改名为东北航警学校、东北海军学校，培养了许多海军人才。东北沦陷后，迁至青岛，改名为青岛海军学校。在抗日战争中又迁至宜昌，最后迁至万县，直到1943年停办。
1926年1月，东北江海防总指挥部改组为东北海军司令部，司令部所在地设于奉天(现沈阳)，统辖江海防两支舰队，沈鸿烈被任命为东北海军司令。不久，沈鸿烈勘定山东蓬莱之长山八岛为海军驻泊基地。
首艘“航母”搭载水上飞机
东北江海防舰队成立后，其劲敌是实力占绝对优势的渤海舰队。渤海舰队是实力强大的正式海军，拥有“海圻”(4425吨)、“海琛”和“肇和”(均3300吨)巡洋舰3艘，“永翔”、“楚豫”(均800吨)炮舰2艘，“同安”(不足百吨)鱼雷艇1艘。
第二次直奉战争前，渤海舰队隶属直系军阀吴佩孚，驻青岛。 1924年9月，第二次直奉大战爆发，奉军攻势猛烈，10月即攻占大沽口。陆上攻击不顺利，直军又把希望寄托于海军这个法宝。然而，此时的奉军也拥有海军了，沈鸿烈亲自率领舰队巡防于营口、葫芦岛一线，并在关键的几处海面上大批布雷，使得直军的渤海舰队一点儿便宜也没占到。直军战败后，渤海舰队的老巢青岛被奉系大将张宗昌占领，渤海舰队改归张宗昌指挥。
1926年11月，沈鸿烈乘渤海舰队内讧之机，将“海圻”舰诱至旅顺掌握，然后又驾驶“海圻”赴青岛，将“海琛”、“肇和”两舰顺利接收，进而瓦解渤海舰队，使之全部归属东北海军司令部管辖。不久，沈鸿烈将江防、海防、渤海三支舰队正式合并为东北联合舰队，总计有军舰26艘。
在这些舰艇中，有两艘特别受人瞩目。一艘是“海圻”舰，它是当年清政府购买的，装备有各种火炮34门，一次齐射，赶得上一个炮兵团的火力。1911年4月，“海圻”舰从上海出发，出使大不列颠及北爱尔兰联合王国，参加乔治五世国王的加冕庆典，并参与了英国举行的海上阅兵，然后访问美国、墨西哥、古巴，完成环球航行，被誉为“天朝第一舰”。
另一艘是“镇海”号，它原是沈鸿烈购买的商船，改装为军舰后，搭载一种叫做“施来克”的水上飞机。这种飞机产自法国，共生产9架，其中8架被奉军订购。 1926年，在所订购的飞机到位后，东北海军成立了“水上飞机队”，把“镇海”号作为“水上飞机队”的母舰。这样，中国历史上的第一艘航空母舰便横空出世了。
舰载飞机重创闽系海军
东北海军在缴获了渤海舰队以后，唯一能与其对抗的只剩下闽系海军。但由于实力等原因，两军交手的机会不多，闽系海军不敢北上与其较量，整天缩在长江沿岸，在岸防炮的保护下得过且过。
