W czerwcu 1920 obie floty zostały połączone i przyjęły nazwę Sił Morskich Morza Kaspijskiego, przemianowane 27 czerwca 1931 we Flotyllę Kaspijską.
II wojna światowa i zimna wojna W II wojnie światowej w latach 1941–1945 Flotylla Kaspijska zabezpieczała transport wojsk, techniki i towarów. Miała szczególne zasługi w tych działaniach w latach 1942–1943, w czasie bitwy stalingradzkiej i bitwy o Kaukaz. W trakcie operacji "Y" desantem z morza zostało zajęte Bandar-e Pahlavi na wybrzeżu Morza Kaspijskiego. Doszło wówczas do pomyłkowego ostrzelania własnej piechoty przez radzieckie samoloty i okręty wojenne.
Pod osłoną flotylli alianci do końca wojny przetransportowali głównie do ZSRR ponad 5 mln ton materiałów wojennych w ramach Lend-Lease Act.
W skład w flotylli wchodziły w tym czasie kanonierki "Lenin", "Krasnyj Azerbejdżan" i inne mniejsze jednostki.
W 1945 roku Flotylla Kaspijska została odznaczona Orderem Czerwonego Sztandaru.
Podczas zimnej wojny Morze Kaspijskie było używane do testów ekranoplanów uzbrojonych w pociski.