1940-1941
Tallinna mereväebaas loodi kohe pärast Eesti okupeerimist NSV Liidu poolt. Juba 1940.aasta juuli lõpuks tunnistatiTallinna MereväebaasKroonlinna asemel Punalipulise Balti laevastiku peabaasiks (Главная база КБФ), selle juhatajaks määrati Vladimir Tributs.
Poolteist kuud pärast Nõukogude-Saksa sõjategevuse algust jõudsid peale tungivad Saksa 18. armee väeüksused 7. augustil 1941 Eestis Kunda juures Soome laheni, lõigates sellega Tallinna maismaa poolt ülejäänud Nõukogude territooriumidest ära. Nõukogude väeosad tõmbusid Tallinna kaitsele. Kotti oli jäänud üle 70 000 mehe. Nõukogude vägede kõrgem ülemjuhataja J. Stalin oli andnud korralduse kaitsta Tallinna kui Balti Laevastiku peabaasi iga hinna eest. Kaitseks mere poolt oli rannikul 9 rannapatareid, samuti 1 ristleja, 2 liidrit, 9 hävitajat ja 3 suurtükipaati. Õhutõrjeks oli mereväe hävituslennukite eskadrill. Tallinna elanikud olid alates 9. juulist sundkorras linna ümber kaitserajatisi ehitanud. Põhjalikumad kaitserajatised rajati Tallinna lähiümbruses. Kokku rajati linna ümber kolm kaitsevööndit ja kuus tugipunkti. 14. augustil määras Loodesuuna juhatus Tallinna kaitse eest vastutama Punalipulise Balti laevastiku sõjanõukogu, Tallinna kaitsjate ülemjuhatajaks PBL ülemjuhataja viitseadmiral Vladimir Tributsi ning tema abiks maismaakaitse alal 10. laskurkorpuse ülema Ivan Nikolajevi.
20. augustil alustas Saksa vägi pealetungi Tallinnale ja juba 24. augustil alustas Nõukogude vägi Tallinna osalist evakuatsiooni meritsi. 26. augustil jõudsid Saksa üksused Tallinna piirideni ja Looderinde ülemjuhataja Kliment Vorošilov andis loa jätta Tallinn maha. Lahingutegevus tuli lõpetada ja asuda laevadele, et evakueeruda Kroonlinna ja Leningradi. 28. augustil 1941 koonduski Tallinna lahele üle 180 laeva, mis jagati neljaks konvoiks. Valearvestuste ja segaduste tõttu läksid konvoid merele 10–14 tundi plaanitust hiljem (õhtul), mistõttu ei jõutud ületada Juminda miinivälju päevavalgel. 28.-29.augustil toimus üks maailma sõjaajaloo ohvriterohkeim miinilahing- Juminda miinilahing, kus sai hukka kuni 15 000 inimest ja uputati ligi 60 laeva.
1944-1991
22. septembril 1944 vallutas Punaarmee Tallinna. Mere poolt sisenes Tallinna ka Balti laevastiku kaatrite üksus. 24. septembrist 1944 kuni 1946. aasta veebruarini asus Tallinnas Punalipulise Balti laevastiku staap koos tugiüksustega. Moodustati Tallinna Merekaitsepiirkond, miseksisteeris veel 1947. aastal, ent hiljem reorganiseeriti see Tallinna Mereväebaasiks.
Alates 1944.aasta lõpust oli NSV Liidu mereväel Eestis olulisim objekt Tallinna mereväebaasi ja ka Paldiski baasi väljaehitamine. Ehitustöödelkasutati tööpataljone ja Saksa sõjavange, vt artikkel Baltvojenstroi.
17. novembril 1945 anti Tallinna sadama maa- ja veealad ning nendel paiknevad ehitised üle NSV Liidu Sõjamerejõudude Balti Mere Põhjapiirkonna Laevastikule.Aastatel 1951–1961 baseerus Tallinnas 32. ristlejate diviis (32-я дивизия крейсеров Балтийского флота), millesse kuulus 76. miiniristlejate brigaad (76-я бригада эскадренных миноносцев) ja keskmiselt 3 ristlejat. Tallinna reid Paljassaare tipust Miidurannanioli suletud allveelaevavõrgust ujuvtõkkega, milles valgel ajal oli avatud valvatav läbipääs.
Ehkki 1960. aastatest vähenes Mereväebaasi väeosade ja asutuste hulk järk- järgult, oli 1990. aastate alguseks nende arv jätkuvalt muljetavaldav.
Tallinna mereväebaasi koosseis Nõukogude perioodi lõpul
1990. aastail kuulusid Punalipulise Balti laevastiku Tallinna mereväebaasi (sõjaväeosa nr 87525) koosseisu:
– Tallinna mereväebaasi Juhatus, (s/o 20405), sõjaväelinnak nr 75 (Toompea 8 ja Kaarli puiestee 8). Toompea 8 sõjaväelinnakus asusid Tallinna mereväebaasi poliitosakond (s/o 87075), sideosakond (s/o 10720), raadiotehnika osakond (s/o 15136), Eesti NSV RJK Eriosakond (s/o 10675), Tallinna mereväebaasi staabikomandantuur ja telefonikeskjaam, TMB ajalehe „Na Vahte“ toimetus koos trükikojaga ning 26. baasigaraaž. Kaarli puiestee 8 asusid TMB Staap (s/o 87525-A), TMB tugiteenistused, lisaks olid tugiteenistuste valduses ka hooned Gagarini pst 4A (spordiklubi) ja Gagarini 15 (varustuse ladu).
– 94. traaleribrigaad, kolm üksikdivisjoni (1. raketikaatrite üksikdivisjon, 14. allveetõrjelaevade üksikdivisjon ja 23. remonditavate laevade divisjon) ja 78. laevabrigaad Riias.
– Kaks abilaevade divisjoni ja päästelaevagrupp (kokku 55 laeva ja muud ujuvvahendit; neist üks abilaevadivisjon ilmselt Riias).
– 159 kaldaväeosa ning asutust Eestis ja Lätis.
– Tallinna mereväebaasi 440. komandopunkt, valve- ja teeninduskomandantuuri objekt – komandopunkt Orbita. Pirita jõe liivakaldasse rajatud kahekorruseline betoonpunker mõõtmetega 23×21 m, Kose suvemõisa juures. Varem oli kompleksi aadress Kose tee 9, tänapäeval Kose põik 6.
– Tallinna mereväebaasi 550. sidesõlm (s/o 30911) raadiosaatekeskus (ПДРЦ; objekt „Fregat”), Suurupi külas.
– Tallinna mereväebaasi raadiotehnilise jaoskonna 74. vaatlusrajooni (s/o 63840) üksused, millele allusid Eesti saartel ja poolsaartel asunud raadiotehnilised rühmad. Asus aadressil Pirita-Kose, Pähkli 3.
Sadamad
- Miinisadam, Tallinna Mereväebaasi peasadam.
- Kabotaažisadam(Hundipea sadam).
- Admiraliteedi bassein (Vanasadama Jahisadam).
- Hüdrograafiasadam (Lennusadam).
- Bekkeri sadam.
- 7. tehase sadam (Noblessneri sadam).
Laevastik
- 94. Punalipuline traalerite brigaadMiinisadamas.
- 1. üksik kaardiväe raketikaatrite divisjonPaldiski Põhjasadamas.
- 14. allveetõrjelaevade üksikdivisjon .
- 23. remonditavate laevade divisjon Bekkeri sadamas.
- 76. hävitajate brigaadHundipea sadamas.
- 57. valvelaevade divisjon.
- 78. laevabrigaad Riias (venepäraselt Ust-Dvinskis).
- 465. abilaevade divisjon, 133. abilaevade grupp.
- 1212. päästelaevagrupp.
Tugiteenistused
- Mereväebaasi ehitusettevõtete esindused Vana-Posti tänav 11/13 ja Ahtri tänav 3 Tallinnas.
- Varustuslaod: Ahtri tänav 7; Lootsi tänav 4, 6, 7, 10, 14; Paldiski maantee 145.
- ALMAVÜ Tallinna Merekool, Leineri (J.Poska) tänav 8 ja veespordijaam Masti tänav 7.
- Kahe Punalipuga Balti Laevastiku Muuseum, Narva maantee 36ja muuseumi filiaalina allveelaev Lembit.
- Balti Laevastiku Ohvitseride Maja, Mere puiestee 5.
- Tallinna Baasi Madruste Klubi, Kopli tänav 93.
- Madrusteklubi Suveteater, Rannamäe tee11.
- 92. polikliinik, Tatari tänav 39 ja 1480. mereväehospidal. A. Weizenbergi tänav 34.
- 7. sõjatehas (s/o 49219) (praegune Noblessneri sadam), Tööstuse tänav 48. Tehase juurde kuulunud võõrastemaja Briis, Tööstuse tänav 50 ja ühiselamu Uus-Maleva tänav 7.
- 365. rakett- ja suurtükirelvastuse remonditehas Nahhimovi tänaval (Arsenal Erika tn).
- 2754. miini- ja torpeedorelvastuse baas (s/o 69241) Paljassaare poolsaarel ja Astangu ladudes, sõjaväelinnak nr 131.
- 2753. suurtükirelvastuse- ja laskemoona baas (s/o 27033Tiskre pankrannikul, Astangu ladudes ja Erika tänava piirkonnas.
- Astangu asum.
- 36. laevaremonditehas, Admiraliteedi basseini ümbruses. 84. sõjatehas Sadama tänaval Linnahalli piirkonnas, puidutsehh Lennusadamas.