Итальянский флот к этому моменту уже не представлял серьезной силы, и единственно, что могло оказать реальное противодействие, не считая сухопутных сил, была итало-германская авиация, насчитывающая около 2100 самолетов. Непосредственно на Сицилии находились всего 160 немецких и 80 итальянских самолетов. Чтобы не допустить нападения на десантные суда итальянских кораблей, к востоку от Сицилии были развернуты две эскадры боевых кораблей Восточная эскадра включала четыре линкора, два авианосца, крейсера «Орора», «Пенелопи», «Сириус», «Дидо» и восемнадцать эсминцев, а западная — два линкора, крейсера «Сцилла», «Карибдис» и шесть эсминцев. Крейсера «Орион» и «Югенда» в числе других кораблей участвовали в поддержке десантов артиллерией в восточном секторе. В западном секторе для этой цели были выделены крейсера «Филадельфия», «Саванна», «Бойз», «Бирмингем» и «Бруклин».

Операция была назначена на 10 июля. Высадка морского десанта началась строго по плану. Что касается воздушного десанта, то сильный встречный ветер привел к тому, что часть планеров упала в море. В первый момент противодействие немецкой авиации было эффективным, и союзники потеряли эсминец и тральщик, но к утру союзные истребители исправили положение, а подошедшие корабли артиллерийской поддержки подавили сопротивление береговых батарей. В дальнейшем союзники успешно завершили десантную операцию. Она продолжалась 39 суток и закончилась 17 августа. За время операции итальянский флот сделал только одну робкую попытку противодействовать союзным силам. 7 августа крейсера «Гарибальди», «Абруцци» и несколько эсминцев вышли из Палермо, но, обнаружив идущие им навстречу крейсера «Филадельфия» и «Саванна», не приняв боя, отошли в свои базы.

Сицилийская операция была первой десантной операцией такого масштаба и стала своеобразной репетицией перед другими, как на европейском, так и на тихоокеанском театрах. Косвенным результатом этой операции стало свержение Муссолини и заключение его в тюрьму 25 июля. К этому времени Италия уже стояла на грани выхода из войны.

3 сентября 1943 года союзные войска форсировали Мессинский пролив и высадились на юге Италии. Высадку поддерживали четыре линкора, два легких крейсера «Орион» и «Моришиес», три монитора, эсминцы и канонерские лодки. 8 сентября союзники высадились в Салерно. Операцию поддерживали 230 военных кораблей. В этот же день было заключено с Италией перемирие, и для поддержки десантных войск в этом районе остался только один линкор и легкие силы. Остальные крупные корабли были отряжены для конвоирования на Мальту сдавшихся итальянских кораблей.

Теперь в Италии союзникам оказывали сопротивление практически только немецкие войска. Еще в конце июля немецкое командование разработало план по захвату итальянского флота. Поэтому каждый итальянский корабль, пытавшийся выйти в море, подлежал уничтожению. 8 сентября командующий итальянским флотом адмирал Бергамини отдал приказ всем кораблям и судам следовать на Мальту. Из Специи вышли три линкора, шесть крейсеров и пятнадцать эсминцев и миноносцев. В море эти корабли были атакованы немецкой авиацией. Линкор «Рома» был потоплен, а «Италия» получила тяжелые повреждения. Крейсер «Реголо», два эсминца и миноносец спасли часть команды линкора «Рома» и пришли в испанский порт Порт-Маон, где и были интернированы. Два миноносца затопили сами итальянцы, а остальные корабли прибыли на Мальту. Линкор «Джулио Чезаре» и авиатранспорт «Миралья» вышли из Триеста и, пройдя все Адриатическое море, благополучно дошли до Мальты. Из Таранто на Мальту пришли два линкора, два крейсера и несколько миноносцев. На пути к Мальте кроме «Ромы» от удара немецкой авиации погибло четырнадцать небольших кораблей. Всего на Мальту прибыло пять линкоров, восемь крейсеров, семь эсминцев, двадцать четыре миноносца, сорок подводных лодок, авиатранспорт, девятнадцать сторожевых кораблей и много мелких кораблей и катеров, а также около ста торговых судов.

В руках немцев осталось еще много боевых кораблей. В конце 1943 года немцы затопили крейсера «Бари», «Больцано», «Кайо Марио», «Корнелио Силла», «Джулио Джерманико», «Гориция», «Оттавиано Аугусто» и «Таранто». (По другим данным, крейсера «Корнелио Силла» и «Оттавиано Аугусто» были потоплены американской авиацией, первый — в Генуе, второй — в Анконе. Есть разные версии и в отношении гибели крейсера «Больцано». По одной из них он был потоплен в Специи сверхмалой английской лодкой в сентябре 1943 г.) Кроме этих крейсеров немцы затопили 22 эсминца, 39 миноносцев, 30 корветов, около 50 подводных лодок и множество других кораблей и судов — всего 413 единиц.

Корабли, пришедшие на Мальту, впоследствии были поделены между союзниками. Линкоры «Дориа», «Дуилио» и «Витторио Венето» были переданы под контроль Англии, «Италия» досталась США, а «Джулио Чезаре» — Советскому Союзу. Поделены были и некоторые крейсера. «Дюк д'Аоста» достался СССР, «Эугенио да Савойя» передали Греции, а два крейсера типа «capitani romani» — «Помпео Мано» и «Сципионе Африкано» — Франции. (Во французском флоте эти небольшие крейсера водоизмещением 3700 т были переквалифицированы в эсминцы.) После капитуляции Италии на Средиземном море союзникам оказывали сопротивление только германская авиация и подводные лодки. Порой им сопутствовал успех. Так, 29 января в Анцио был потоплен планирующими бомбами английский крейсер «Спартан», а 18 февраля подводная лодка U-410 потопила крейсер «Пенелопи». Это были последние крупные корабли, которые потеряли союзники в этом регионе.

Последней операцией в Средиземном море, в которой принимали участие крупные надводные корабли, была высадка десанта союзных войск в Южной Франции. Для поддержки десантных войск в этой операции были привлечены весьма значительные силы. Англичане отрядили линкор «Рэмилио, монитор, пять эскортных авианосцев и мощный отряд крейсеров («Орион», «Орора», «Эйджекс», «Дидо», «Блэк Прино, «Акилез», «Аргонот» и «Сириус»). Американские силы были не менее представительны — три линкора, два эскортных авианосца и крейсера — «Бруклин», «Филадельфия», «Огаста», «Тускалуза», «Куинси», «Омаха», «Марблхед» и «Цинциннати». Участвовали в операции и сохранившиеся французские корабли — линкор «Лоррэн» и крейсера «Монкальм», «Жорж Лейг», «Глуар», «Эмиль Бертэн» и «Дюге-Труэн», и это, не считая эсминцев, тральщиков и других легких сил — война шла к концу и экономить корабли уже не имело смысла.

Боевые действия начались 15 августа 1944 года утром 396 транспортных самолетов сбросили парашютный десант, а корабли артиллерийской поддержки обстреляли берег. К исходу дня было высажено около 60 тыс. человек и более 6,5 тыс. машин. Потери при высадке были невелики, и после обстрела надобность в большинстве крупных кораблей отпала, поэтому часть их была отправлена в Алжир и Неаполь.

19 августа союзные войска начали наступление на Тулон. Огневую поддержку им оказывал старый французский линкор «Лоррэн» и крейсера. Оборона Тулона была значительной и насчитывала до ста орудий береговой обороны. 19 августа линкоры «Невада», «Лоррэн» и крейсер «Огаста» обстреляли поднятый итальянцами французский линейный крейсер «Страсбург и установленные на берегу 340-мм башни с другого французского линкора «Прованс». Несколько позже к ним присоединились крейсера «Куинси», «Филадельфия», «Орора» и «Блэк Принс» и множество эсминцев. Французские войска (к этому времени они сменили американцев) перешли в наступление и 25 августа освободили Тулон. Несколько позже были освобождены сильно укрепленный остров Сен-Мандрие и Марсель.