Существовавшее в рамках морской миссии Немецкое морское учебное командование «Румыния» (Deutsches Martinelehrkommando Rumanien; с апреля 1943 г. — Немецкое морское командование «Констанца») взяло на себя функции штаба соединений охраны водного района в северо-западной части Черного моря. Одновременно шеф этого командования являлся германским представителем (фактически — начальником штаба) при штабе ВМС Румынии. Шефами командования являлись: капитан 1-го ранга Гадов (до февраля 1943 г.), капитан 1-го ранга Кидерлен (февраль 1943 г. — январь 1944 г.), капитан 1-го ранга Вейер (январь — июнь 1944 г.), капитан 1-го ранга Хейнихен (июнь — сентябрь 1944 г.).
С января 1944 г. при морском командовании «Констанца» был сформирован штаб 10-й дивизии охранения, которому подчинялись все флотилии охраны водного района, действовавшие между Констанцей, Одессой и Севастополем. В июне 1944 г. в связи с резким сужением операционной зоны вражеского флота на Черном море штаб дивизии расформировали. Ее командиром в течение всего периода являлся шеф германского морского командования «Констанца» капитан 1-го ранга Вейер.
Главной задачей, ради которой, собственно, и создавались германские ВМС на Черном море, являлся захват Севастополя. Опыт двух первых штурмов показал, что без изоляции главной базы советского Черноморского флота с моря решить данную задачу будет если и возможно, то крайне затруднительно. В то же время ВМС Румынии явно не годились для подобных действий. Несмотря на то что создаваемая группировка получала явно ударную направленность, германское командование предусмотрело включение в нее и десантных флотилий для транспортных перевозок, и эскортных сил для их обеспечения.
Наиболее крупными германскими кораблями на театре стали подводные лодки. Их переброска осуществлялась комбинированным способом: сначала на автомобильных трейлерах, затем на буксире по Дунаю. Из-за указанных сложностей успеть к штурму Севастополя они не смогли. Всего на Черное море в 1942–1943 гг. прибыло шесть подводных лодок, сведенных в 30-ю флотилию: U-9 (вступила в строй на Черном море 28.10.42), U-18 (6.05.43), U-19 (9.12.42), U-20 (7.05.43), U-23 (3.06.43) и U-24 (13.10.42). С ноября 1942 г. они достаточно интенсивно действовали на советских коммуникациях у кавказских берегов, и к моменту окончания боевых действий представляли единственную им угрозу. В ходе решения боевых задач потерь у подлодок не было. Лишь 20 августа 1944 г. U-9 погибла во время налета советской авиации на Констанцу. Находившиеся там же в ремонте U-18 и U-24 получили в ходе этого налета некоторые повреждения и не могли самостоятельно покинуть базу, которую в связи с выходом Румынии из войны пришлось срочно эвакуировать. 23 августа обе подлодки были затоплены на внешнем рейде Констанцы. Оставшиеся три германские подлодки действовали до 11 сентября, успев совершить еще несколько торпедных атак советских и румынских кораблей, после чего были затоплены своими экипажами у турецкого побережья.
К началу июня 1942 г. на Черное море прибывает 1-я флотилия торпедных катеров (S-26, S-27, S-28, S-40, S-72, S-102). Полностью разоруженные катера перевозились из Дрездена на Эльбе в Ингольштадт на Дунае на специальных большегрузных автомобильных платформах, после чего спускались на воду, собирались и шли своим ходом в Черное море. Все шесть катеров приняли участие в блокаде Севастополя, причем S-102 19 июня потопил транспорт «Белосток». С августа флотилия, пополненная присланными из Германии катерами S-47, S-49, S-51 и S-52, базировалась на Феодосию и действовала на коммуникациях у берегов Кавказа вплоть до района Туапсе; весной 43-го она принимала участие в блокаде малоземельского плацдарма. В июне в состав флотилии вошли S-42, S-45, S-46, а в начале 1944-го — S-131, S-148, S-149. Последние выходы катеров на наши коммуникации относились к январю — февралю 1944 г., после чего активность советской авиации заставила перенести базу в Севастополь. В последние месяцы войны катера в основном использовались для сопровождения своих же конвоев в качестве противо-катерного охранения.
В ходе боевых действий погибли:
S-27 — 5 сентября 1942 г. торпедирован неисправной торпедой с S-72;
S-102 — 8 июля 1943 г. подорвался на мине в Керченском проливе;
S-46 — 11 сентября 1943 г. потоплен истребителем;