太平天國定都天京後，太平軍水營統一整編為中、前、後、左、右5個軍。後來，隨著水營兵力的發展，擴編為9個軍，即除中軍以外，每個方向編成2個軍（如：前一軍、前二軍）。後來，還出現過水營前三軍、前四軍、左三軍的番號記載，可見那時太平軍水營軍數應在10個以上了。
太平軍水營總部設在天京下關江邊的大王廟。唐正財以殿前丞相、左五指揮的身份統領水營各軍。木一正將軍許斌升是唐正財的副手，主要掌管監造水營戰船。
太平天國後期，太平軍水營很少出征，主要在各地擔任水上防衛。因此，水營將領也隨之按防區分設。如：“江南省水師主將”、“京都江麵大佐將”、‘蘇福省水師主將”等。需要說明的是，這時太平軍水營也多數改稱水師。但為了敘述的前後一致，本書仍統一稱作太平軍水營。
水營戰術
太平軍水營建立初期，由於將士們幾乎都是漁民、農民或貨船水手，不懂什麼戰術，作戰全憑勇猛。不分炮船、座船、輜重船，全當戰船用，一起出動衝鋒。由於各種船性能、規格不一，航速不等，官兵又未經正規訓練，雖憑勇敢打了一些勝仗，但也吃了不少的虧。吃一塹，長一智。後來，太平軍水營將士吸取了教訓，總結了經驗，對作戰、行軍、紮營等采取了一些行之有效的作法。
作戰中，水營通常長途奔襲敵軍防守薄弱的水邊據點。“乘風急駛，飄忽靡常”，“所欲城池，不戰即得”。（《賊情彙纂》卷五）水上遇敵時，水營一般派出大批小漁劃，從四麵圍攻敵船，使其顧此失彼，難以應付。在九江等地的水戰中，太平軍就是采用這種戰術而取勝的。
行軍時，水營先派出幾艘小船引路，兼作斥候。每船乘軍士五六人，各帶火炮兵器。如遇岔河，則派2條小船泊在岔口，等待後來的船隊。先行船隊聯絡采用一下梆、二聲鑼，夜裏還加用燈籠。大隊行進，一般分作3隊行駛。前隊船桅上掛三角紅旗，中隊掛三角黃旗，後隊掛三角烏旗。佐將居於中隊，其座船上掛有標明自己身份的大旗。各隊保持便於聯絡的一定距離。行則同行，止亦同止。水營船隊在夜間航行也有規定的信號，一般以鳴鑼的點數傳遞號令，但在接近敵軍營壘時則派人劃快船傳令。
紮營前，水營與協同作戰的陸營商定好各自駐紮的地點，一般是夾江為營，即陸營駐紮兩岸，水營泊在江畔，並以簰或浮橋連接兩岸。泊在江畔的船隻必須排行而列，並在各批戰船之間適當拉開距離，以防止敵軍火攻。太平軍水營和陸營在武漢、黃州、田家鎮、樊口、半壁山等處作戰期間，采取夾江為營辦法，取得了較好的禦敵效果。
如需長期駐泊，太平軍水營還要在泊地附近岸上設置望樓，便於觀察敵情。著名的南京堂子街太平天國壁畫中，就有一幅描繪了天京水營所設的江邊望樓。在需要固守的江段，水營設置了鐵索和簰等，配合戰船作戰。必要時，水營還在江岸高地或山上築起炮位，以掩護水麵戰船。
太平軍水營在鹹豐五年（1855年）初取得九江、湖口大捷後，進行了整頓，軍事素質有了明顯提高。四月十九日，整頓後的太平軍水營的雄姿出現在青山水麵時，湘軍水師見了“不覺驚駭”。曾國藩說道：“該逆（指太平軍）水戰之法，盡仿我軍之所為。船之大小長短，槳之疏密，炮之遠近，皆與我軍相等。”（《曾文正公家書》卷五）這支訓練有素的水營在鄱陽湖上多次同湘軍水師交戰，勝多敗少，完全改變了過去那種被動挨打的局麵。可惜，太平軍並沒有對全部水營都進行整訓，因而在整體上戰鬥力並未明顯增強。特別是天京內亂後，太平軍水營的實力就更為削弱了。