Датой создания Каспийской флотилии принято считать 15  ноября (4 ноября по ст. стилю) – день подписания в 1722 году Петром I Указа о постройке в Астрахани военного порта.

Каспийской флотилией в разные годы командовали выдающиеся флотоводцы: участник Северной войны шаутбенахт Иван Акимович Сенявин, адмирал Марко Иванович Войнович, являвшийся основателем Черноморского флота, и другие. Прославились каспийцы боевыми делами при освоении Закаспийского края и в годы командования капитана 2 ранга Степана Осиповича Макарова, в будущем вице-адмирала.

Важной вехой в летописи флота на Каспии явилось строительство и учреждение в Баку в 1867 году главной военно-морской базы.

В годы Великой Отечественной войны – в августе 1941 года – силы флотилии провели операцию по высадке десанта войск Закавказского военного округа на побережье Ирана с целью пресечения ведения с этого направления диверсионной деятельности немецкой разведки (Абвера) против нашей страны.

В период с 1941 по 1945 год боевые эскорты ее кораблей обеспечили перевозки 24 миллионов тонн нефтепродуктов и трех миллионов тонн других важнейших грузов.

В период обороны Кавказа суда флотилии совершили переброску морем 11 стрелковых бригад, пяти стрелковых полков, свыше одной тысячи танков, 185 тысяч лошадей, десятки тонн боеприпасов и военного имущества. Более пяти тысяч каспийцев-добровольцев вошли в состав сформированных в Баку частей морской пехоты и доблестно сражались на фронтах Великой Отечественной войны.

Указом Президиума Верховного Совета СССР от 27 апреля 1945 года за боевые заслуги перед Родиной Каспийская флотилия была награждена орденом Красного Знамени.

После распада Советского Союза 28 июня 1992 года вышло в свет постановление Правительства РСФСР № 436 «О создании пункта базирования Каспийской флотилии в г. Астрахани и Астраханской области». В период с 1993 по 1996 год при поддержке глав Астраханской области и Республики Дагестан была воссоздана инфраструктура флотилии в новых местах базирования, решены в основном вопросы обустройства личного состава и обеспечения семей военнослужащих новым благоустроенным жильем.

На сегодняшний день Каспийская флотилия разнородных сил базируется в Астрахани и обеспечивает национально-государственные интересы России в регионе Каспийского моря – проводит антитеррористические мероприятия, занимается охраной торговли, защитой государственных интересов в зоне нефтяных месторождений.

В соответствии с государственной программой военного кораблестроения состав флотилии пополнили малые артиллерийские корабли проекта 21630, ракетный корабль «Дагестан» проекта 11661, малые ракетные корабли проекта 21631 с высокоточными ракетными комплексами «Калибр-НК». Это позволило создать мощную ударную группировку, которая принимает участие во всех крупных учениях, а также в выполнении ряда ответственных боевых задач. Например, 7 октября 2015 года отрядом боевых кораблей Каспийской флотилии в составе ракетного корабля «Дагестан» и трёх малых ракетных кораблей «Град Свияжск», «Углич» и «Великий Устюг» было произведен 26 пусков крылатых ракет комплекса «Калибр-НК» по позициям террористов ИГИЛ (организация, запрещённая в РФ) в Сирии. Все заданные цели были поражены с высокой точностью.

В 2022 учебном году кораблями Каспийской флотилии отработаны десятки курсовых задач, моряками-каспийцами выполнено несколько сотен боевых упражнений. В 2022 учебном году интенсивность боевой подготовки корабельных соединений флотилии возросла по сравнению с показателями прошлого года. Флотилия успешно прошла итоговую проверку. По её результатам лучшими боевыми единицами названы ракетный корабль «Дагестан» и малый артиллерийский корабль «Махачкала».