ในสมัยพระบาทสมเด็จพระจุลจอมเกล้าเจ้าอยู่หัว รัชกาลที่ ๕ ทรงโปรดเกล้าโปรดกระหม่อมให้สร้างอู่ซ่อม - สร้างเรือขึ้น โดยพัฒนา "อู่ดิน" บริเวณริมฝั่งแม่น้ำเจ้าพระยาด้านทิศใต้ของวัดระฆังโฆษิตาราม เพื่อสนับสนุนภารกิจการซ่อมและสร้างเรือรบของทหารเรือ และเมื่อการสร้างอู่เรือแล้วเสร็จ พระบาทสมเด็จพระจุลจอมเกล้าเจ้าอยู่ได้เสด็จพระราชดำเนินมาทรงเป็นประธานในพิธีเปิด "อู่เรือหลวง" ด้วยพระองค์เอง เมื่อวันที่ ๙ มกราคม ๒๔๓๓ กองทัพเรือเรือ จึงถือเอาวันที่ ๙ มกราคม ของทุกปี เป็นวันคล้ายวันสถาปนากรมอู่ทหารเรือ ปัจจุบันมี พลเรือโท มานิตย์ สูนนาดำ เป็นเจ้ากรมอู่ทหารเรือ
ปัจจุบันกรมอู่ทหารเรือมีอู่ซ่อมเรือ ๓ อู่ ประกอบด้วย อู่ทหารเรือธนบุรี ซึ่งเป็นอู่ทหารเรือเก่าแก่มาแต่ครั้งยังเป็น "อู่เรือหลวง" แห่งที่ ๒ ได้แก่ อู่ทหารเรือพระจุลจอมเกล้า ตั้งอยู่ที่อำเภอพระสมุทรเจดีย์ จังหวัดสมุทรปราการ และแห่งที่ ๓ ได้แก่ อู่ราชนาวีมหิดลอดุลยเดช ตั้งอยู่ที่อำเภอสัตหีบ จังหวัดชลบุรี
กรมอู่ทหารเรือ นอกจากจะดำเนินการซ่อมบำรุงเรือรบที่ประจำการในกองทัพเรือแล้ว ยังสามารถสร้างเรือรบที่ดำเนินการออกแบบและสร้างด้วยฝีมือของทหารเรือไทยและช่างจากกรมอู่ทหารเรือ โดย พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวรัชกาลที่ ๙ ทรงมีพระราชดำริให้กรมอู่ทหารเรือออกแบบและสร้างเรือตรวจการณ์ใกล้ฝั่ง ชุดเรือ ต.๙๑ - ต.๙๙ จำนวน ๙ ลำ และชุดเรือ ต.๙๙๑ - ๙๙๓ และเนื่องในปีมหามงคลเฉลิมพระชนมพรรษา ๘๔ พรรษา ๕ ธันวาคม ๒๕๕๔ กรมอู่ทหารเรือได้ดำเนินโครงการเฉลิมพระเกียรติ ฯ อาทิ โครงการพิพิธภัณฑ์อู่เรือหลวงเฉลิมพระเกียรติ ๘๔ พรรษา โครงการเรือตรวจการณ์ใกล้ฝั่งเฉลิมพระเกียรติ ชุด เรือ ต.๙๙๔ โครงการเรือตรวจการณ์ไกลฝั่งเฉลิมพระเกียรติ ฯ และโครงการซ่อมบำรุงเรือพระราชพิธีเฉลิมพระเกียรติ ฯ
เนื่องในโอกาสวันคล้ายวันสถาปนากรมอู่ทหารเรือ ครบรอบ ๑๒๑ ปี กรมอู่ทหารเรือได้ประกอบพิธีทางศาสนาเพื่อความเป็นสิริมงคล และจัดกิจกรรมบริจาคโลหิตร่วมกับวิทยาลัยแพทยศาสตร์ กรุงเทพมหานคร และวชิรพยาบาล และกิจกรรมบำเพ็ญสาธารณประโยชน์ เป็นต้น (ที่มา : อร.)
