Ensimmäisen maailmansodan alkaessa uusi Tallinnan laivastotukikohta oli vielä kesken, joten laivastoa alettiin sijoittaa Viaporiin. Myös Helsingissä käynnistettiin linnoitustyöt, mikä tarkoitti sitä, että Ruotsin vallan aikainen suunnitelma mantereen puoleisesta linnoittamisesta toteutui. Viapori ei kokenut maailmansodassa taisteluja, mutta Venäjällä kevättalvella 1917 tapahtunut keisarivallan kukistuminen aiheutti levottomuuksia linnoituksessa.

 

Ensimmäisen maailmansodan sytyttyä venäläisille jäi aikaa rakentaa rannikkolinnoitukset sekä miinoittaa vesialueita Suomenlahdella. Maihinnousun uhkaa Viaporiin pidettiin epätodennäköisenä. Arveltiin, että saksalaiset saattaisivat nousta maihin jossain Suomen länsirannikolla ja edetä Suomen läpi Pietariin. Suomeen rakennettiin kenttälinnoituksia etelärannikolta Nurmekseen saakka.

 

Viaporin linnoituksen tehtävä muuttui. Viaporin sotasataman lisäksi Helsingin kaupungin tuli pysyä puolustajien hallussa. Linnoituksesta käsin piti pystyä hyökkäämään saksalaisten joukkojen sivustaan niiden edetessä kohti Pietaria sekä katkaista näiden joukkojen ja Saksan laivaston yhteistyö. Maarintamaa laajennettiin ja samalla ryhdyttiin rakentamaan entistä kestävämpiä linnoituslaitteita. Uusi puolustuslinja rakennettiin 10 kilometrin päähän sotasatamasta. Sodan edetessä ja saksalaisten hyökkäyksen viipyessä rakennettiin vielä kolmas linnoitusvyöhyke kaupungin pohjois- ja itäpuolelle.

 

Sotavuosina Viaporin sotasatamassa olevissa aluksissa oli noin 25 000–30 000 merimiestä. Lisäksi Viaporissa, Helsingissä ja sen lähiympäristössä oli noin 15 000 sotilasta.

 

Maaliskuussa 1918 allekirjoitetun Brest-Litovskin rauhansopimuksen mukaisesti Venäjän Itämeren-laivasto poistui neljässä erässä Helsingistä toukokuuhun 1918 mennessä, ja Katajanokalla sijainnut Viaporin sotasatama siirtyi Suomen valtiolle.