柴油機的熱效率高、經濟性好、起動容易、對各類船舶有很大適應性，問世以後很快就被用作船舶推進動力。至20世紀50年代，在新建造的船舶中，柴油機幾乎完全取代瞭蒸汽機。船用柴油機已是民用船舶、中小型艦艇和常規潛艇的主要動力（見船舶動力裝置）。船用柴油機按其在船舶中的作用可分為主機和輔機。主機用作船舶的推進動力，輔機用來帶動發電機、空氣壓縮機或水泵等。
船用柴油機一般分為高速、中速和低速柴油機，表中列出3類柴油機的主要性能指標。。
船用柴油機主要性能指標
船用主機大部分時間是在滿負荷情況下工作，有時在變負荷情況下運轉。船舶經常在顛簸中航行，所以船用柴油機應能在縱傾15°～25°和橫傾15°～35°的條件下可靠工作。大多數船舶采用增壓柴油機（見內燃機增壓），小功率非增壓柴油機僅用在小艇上。低速柴油機多數為二沖程機，中速柴油機多數為四沖程機，而高速柴油機則兩者皆有。船用二沖程柴油機的掃氣形式有回流掃氣、氣口- 氣門式直流掃氣和對置活塞式氣口掃氣。大功率中、低速柴油機廣泛采用重油作為燃料，高速柴油機仍多用輕柴油。
低速柴油機直接驅動螺旋槳，為瞭使螺旋槳有高的推進效率，要求有較低的轉速。中、高速柴油機通過齒輪減速箱驅動螺旋槳，齒輪箱一般還裝有倒順車機構以實現螺旋槳逆轉，但低速柴油機和部分中速柴油機本身可以自行逆轉。中、高速柴油機也有通過發電機 -電動機- 螺旋槳而實現電傳動的。當要求功率較大時也可采用多機並車，低速航行時可以隻用一臺主機工作，從而提高運行經濟性和可靠性。同船安裝兩臺主機時，根據安裝位置和螺旋槳的轉向，分為左機和右機（見圖）。
船用柴油機的主要發展趨勢是：改進增壓技術（二級增壓、超高增壓和補燃增壓等），以提高單機功率；改善燃燒過程、燃用低質燃油和利用廢熱，以提高經濟性；提高可靠性和延長使用壽命；采用故障預報和監控，以實現柴油機自動化遙控。