對於世界各國海軍而言，第二次世界大戰不僅改變了潛艇作戰的技術，而且也使得潛艇戰術得到了很大的改觀。第二次世界大戰期間的德國海軍潛艇技術以及設計思想，改變了潛艇的整個概念，並且對戰後世界各國海軍潛艇的發展方向產生了巨大的影響。在戰後至20世紀90年代這將近半個世紀的時間裡，在以美國與前蘇聯為首的冷戰對峙中，潛艇，特別是核潛艇扮演了十分重要的角色，許多先進的科學技術紛紛應用在潛艇上，從而推動了世界各國潛艇技術的飛速發展和進步。
美國海軍對第二次世界大戰經驗進行總結，他們認識到巡航飛彈與潛艇的有機結合在未來軍事鬥爭中的重要作用。1945年，在第二次世界大戰即將結束的時候，一批德國製造的V型飛彈被美軍繳獲，第二次世界大戰結束之後，美國海軍對德國的這種V型飛彈進行了仿製，並且於1947年2月在SS—348「鱈魚」號潛艇上進行了飛彈的發射試驗。其後，美國海軍根據多次飛彈試製過程中積累的經驗和技術數據，制定了一系列由潛艇發射飛彈的研製計畫。
從1964年至20世紀70年代末期，由於美國海軍在潛射彈道飛彈的發展方面取得了迅速進展，因此放棄了對潛射巡航飛彈的進一步研製。20世紀70年代末期，美國海軍看到了它與前蘇聯海軍在潛射巡航飛彈方面的差距，於是便加緊研製了可從潛艇的魚雷發射管發射的「捕鯨叉」反艦巡航飛彈，接著又成功研製了潛射「戰斧」巡航飛彈。巡航飛彈與潛艇的結合，使得潛艇的攻擊能力得到了大幅度的增強。
第二次世界大戰結束之後，美國海軍把潛艇的重點研製方向始終瞄準了核推進技術，並且為此不遺餘力地投入了大量的財力。在發展不同型號核潛艇的歷程中，美國海軍十分重視核潛艇基本性能的延續性和先進性，根據不同時期的技術基礎，選擇不同的主要研製方向，分階段地逐步解決核潛艇技術上的關鍵問題，從而使得其海軍核潛艇的性能達到了世界前列的水準。
第二次世界大戰之後，前蘇聯海軍對於潛艇的發展採取了質量與數量並重的基本發展方針。前蘇聯潛艇作戰力量的增強，對於世界的軍事形勢、西方國家海軍的建設方針以及西方國家海軍潛艇的發展產生了深遠的影響。
前蘇聯海軍潛艇的主要使命是對美國實施戰略性攻擊，確保前蘇聯的海上安全，對西方國家的海上運輸線實施打擊，支援前蘇聯的陸上作戰兵力，協助實現前蘇聯的國家政策。從20世紀40年代末期開始，前蘇聯便著手設計和建造戰後初期的潛艇，戰後初期的第一批潛艇是W級、Z級和Q級常規動力潛艇，其中W級潛艇總共建造了236艘。
1956年之後，前蘇聯海軍從近海防禦型的海軍成長為遠洋型海軍。進入20世紀70年代之後，前蘇聯的海軍作戰力量可以在全球的任何海域上從事作戰活動並與美國海軍抗衡。在前蘇聯海軍作戰力量之中，潛艇作戰兵力發揮著十分重要的作用，佔有極為重要的地位。
前蘇聯解體後，俄羅斯海軍建造部門損失大部分人才和政府撥款，潛艇建造計畫一度被擱淺和推遲。前蘇聯解體後，第一艘由俄羅斯自主設計、建造的戰略核潛艇—第五代戰略核潛艇「北風之神」級首艇「尤里·多爾戈魯基」號戰略核潛艇於1996年11月2日動工建造，2008年2月下水，2009年3月進行系泊試驗，前後歷經13年。
英國戰後建造的第一批常規動力的潛艇是「小鯨」級潛艇。1957年，英國在總結「小鯨」級潛艇研製經驗的基礎上設計並建造了「奧白龍」級潛艇。接著，英國又在「奧白龍」級潛艇的基礎上，進一步設計和建造了「支持者」級潛艇，該級潛艇上裝備了先進的控制系統、聲吶和雷達探測系統等，可以在海上連續從事長達49天的作戰活動，從而把英國皇家海軍常規動力潛艇的性能大大向前推進了一步。
在發展常規動力潛艇的同時，英國開展了核潛艇的前期研究和探索工作。後來經過美國與英國共同協商，美國於1957年同意與英國共享核反應堆方面的關鍵設計資料和數據。同年晚些時候，美國與英國進而達成了一項關於研製核潛艇的協議。根據這項協議，美國將向英國海軍的第一艘核潛艇「無畏」號提供整套的核反應堆系統。因此，這項協議加速了英國建造核潛艇的進程。但是，英國出於在核潛艇技術方面的長遠發展考慮，它並未因此打算長期依賴於美國的援助。在接受美國核技術援助的同時，英國仍然在獨立研製和發展自己的潛艇核反應堆技術。
從英國目前在役的潛艇實力來看，英國皇家海軍的潛艇全部都是由核潛艇組成，其中攻擊型核潛艇12艘，即「敏捷」級5艘，「特拉法爾加」級7艘；彈道飛彈核潛艇只有「前衛」級3艘。目前在建的有「機敏」級攻擊型核潛艇1艘，「前衛」級彈道飛彈核潛艇1艘。自第二次世界大戰結束以來，英國皇家海軍總共建造了78艘潛艇，其中常規動力潛艇41艘，核潛艇27艘。
法國在第二次世界大戰之後僅剩下14艘潛艇。雖然法國在戰後加入了北大西洋公約組織，但是法國卻在極力擺脫美國對其在軍事上的控制。為此，法國踏上了獨立自主發展海軍潛艇的道路。
戰後的法國最初建造的是「一角鯨」級遠洋型潛艇，在完成了「一角鯨」級遠洋型潛艇的研製之後，為了進一步加強其反潛作戰能力，從1953年開始便籌備建造一批具有反潛作戰能力的小型近海潛艇—「樹精」級潛艇。「樹精」級潛艇從艇體線型、艏部水聲設備的布置、艇體的結構、艙室布置等方面都體現出法國獨特的潛艇設計思想和風格。
另一方面，法國海軍於1952年開展了「女神」級潛艇的設計和建造工作。「女神」級潛艇沿用了法國傳統的雙殼體結構，所有的燃油艙和壓載水艙都布置在耐壓艇體的外面。「女神」級潛艇總共有11艘，是法國海軍戰後建造批量最大的潛艇，並且法國還為世界其他一些國家建造了數量可觀的「女神」級潛艇。
第二次世界大戰之後的法國也曾積極建立自己的核威懾力量。20世紀60年代初期，法國開始執行發展水下核威懾作戰力量的計畫，建造了5艘「可畏」級彈道飛彈核潛艇。「可畏」級彈道飛彈核潛艇的外形和總布置均與美國海軍的「拉菲特」級彈道飛彈核潛艇相似，是法國在第二次世界大戰之後首次採用單殼體結構的潛艇。「可畏」級彈道飛彈核潛艇的建成，標誌著法國已經擁有了一支獨立的水下戰略核威懾作戰力量。
進入20世紀90年代之後，法國海軍第一代彈道飛彈核潛艇逐漸進入退役時期，為了保證繼續擁有獨立的彈道飛彈核潛艇的後續力量，法國海軍決定從20世紀80年代末期開始建造6艘「凱旋」級彈道飛彈核潛艇，以便在21世紀初期全部取代第一代彈道飛彈核潛艇。前蘇聯解體之後，世界冷戰格局已不復存在，法國對原定的「凱旋」級彈道飛彈核潛艇的建造計畫進行了削減，最後決定只建造4艘「凱旋」級彈道飛彈核潛艇。
自從第二次世界大戰結束以來，法國海軍總共建造了9種型號60艘潛艇，其中常規潛艇46艘，攻擊型核潛艇6艘，彈道飛彈核潛艇8艘。
第二次世界大戰結束之後，戰敗的德國被國際上禁止建造潛艇。1955年，聯邦德國加入北約組織，它便開始了戰後潛艇技術的研製。
聯邦德國海軍于第二次世界大戰之後建造的第一艘潛艇是試驗性潛艇，試驗性潛艇建成並經過一段時間的使用之後，聯邦德國海軍在戰後的潛艇設計和使用方面逐漸積累了一些經驗，於是便決定建造201級和202級潛艇。1962年，國際上對聯邦德國海軍潛艇噸位的限制放寬，聯邦德國海軍於1963年開始研製206級潛艇，總共建造了18艘206級潛艇。
在國外訂貨和國內需求的刺激下，聯邦德國的潛艇建造能力和潛艇技術水準迅速得到了提高。在這種情況下，聯邦德國的潛艇建造業開始逐漸轉向國際出口市場。為此，德國提出了209級潛艇的設計方案，這種設計方案性能優秀，價格不高，因此對財力有限的第三世界國家具有特別大的吸引力。209級潛艇的設計方案公佈於世之後，先後有12個國家向聯邦德國定購了約37艘209型潛艇。
1990年，德國海軍計畫建造212級潛艇，作為德國在21世紀的主力潛艇。1991年，德國海軍完成了212級潛艇的方案設計，並且於同年年底由德國國會批准建造首批4艘212級潛艇。為了進一步占領國際市場，德國在212級和209級潛艇的基礎上又推出了214級潛艇，該級潛艇兼具212級和209級潛艇的優點，很快得到國際上的青睞。
1945年8月，當日本戰敗投降時，第二次世界大戰中殘存下來為數不多的日本海軍潛艇，或是被廢棄，或是被解體拆毁。從那時開始直到1955年，日本在潛艇的研製和發展方面形成了為期10年的空白期。
1955年，美國把它的一艘曾經在第二次世界大戰期間使用的「小鯊魚」級艦隊型潛艇借給了日本，這是日本戰後的第一艘潛艇。日本技術人員對該艘潛艇進行了深入的研究，為此後日本獨立研製、設計和建造戰後現代潛艇奠定了有力的基礎。
從1959年開始，日本陸續建造了「早潮」級、「夏潮」級、「大潮」號、「渦潮」級、「夕潮」級、「春潮」級以及「親潮」級潛艇。日本在潛艇技術發展方面表現出來的基本特徵是從多方面改進和提高潛艇的質量而不是急於增加潛艇的數量。以質為主，以量為輔，這是日本海上自衛隊發展潛艇的基本方針和顯著特點。
戰後，世界上其他各國的潛艇裝備和技術也都有著較大的發展。