Ngoài số quân chiến đấu trên bộ gồm khoảng 1.500 lính Pháp cùng 850 lính Tây Ban Nha và Philippines, hạm đội của liên quân xâm lược Việt Nam được hợp thành bởi 11 tàu chiến và 8 tàu vận tải các loại, bao gồm:
- Hải quân Pháp có 1 khinh hạm (Nemesis), 3 hộ tống hạm (Phlégéton, Primauguet, Laplace), 4 pháo hạm (Dragonne, Fusée, Alarme, Mitraile), 1 thông báo hạm (Regent) và 5 tàu vận tải.
- Hải quân Tây Ban Nha có 1 thông báo hạm (El Cano) và 2 tàu vận tải.
Khinh hạm Nemesis
Đây là chiến hạm thuộc nhóm khinh hạm chạy buồm cấp hai của hải quân Pháp. Tàu có lượng giãn nước khoảng 2300 tấn với kích thước dài 52m, rộng 13,4m và cao 7,11m.
Thủy thủ đoàn trên tàu có quân số khoảng 470 người, được trang bị 2 pháo nòng dài 30-pounder loại 1 (cỡ 165mm) ở mũi, 20 pháo nòng dài 30-pounder loại 2 (cỡ 154mm), 16 pháo nòng ngắn carronade 30-pounder (cỡ 84mm) và 8 pháo bắn đạn nổ cỡ 220mm ở hai bên mạn tàu.
Nemesis được khởi công đóng tại Brest, Pháp ngày 14-9-1828, hạ thủy ngày 14-4-1847 và đưa vào biên chế hải quân Pháp ngày 29-3-1855.
Sau khi đi vào hoạt động, Nemesis đã được sử dụng ngay trong cuộc chiến tranh Crimea dưới vai trò vận tải. Tháng 1-1857, Nemesis được điều sang Trung Quốc và tham gia cuộc chiến tranh Nha phiến lần thứ hai, đánh chiếm thành Quảng Châu và pháo đài Đại Cổ (Thiên Tân) năm 1858.
Trong cuộc xâm lược Đại Nam, Nemesis đóng vai trò là soái hạm của hạm đội liên quân do Đô đốc Pierre-Louis-Charles Rigault de Genouilly chỉ huy.
Sau khi quân Pháp đổ bộ lên bán đảo Sơn Trà, khinh hạm Nemesis quay lại Trung Quốc cuối năm 1858 và sau đó trở về Pháp cuối năm 1860.
Sau khi hoạt động thêm một thời gian, đến tháng 4-1866 Nemesis được đưa ra khỏi biên chế, ngừng hoạt động và neo đậu cố định ở cảng Lorient. Tới tháng 5-1888, chiến hạm này bị phá dỡ.
Khinh hạm Nemesis tấn công Đà Nẵng ngày 1-9-1858
Khinh hạm Alceste, chiến hạm thuộc nhóm khinh hạm chạy buồm cấp hai với thông số và trang bị gần tương tự với Nemesis.
Hộ tống hạm chạy bằng hơi nước Phlégéton
Chiếc hộ tống hạm này có lượng giãn nước 1.467 tấn, kích thước dài 61,75m, rộng 11,4m và cao 5,02m. Thủy thủ đoàn có quân số 191 người, trang bị 6 pháo nòng dài 30-pounder loại 1 (cỡ 165mm) và 4 pháo bắn đạn nổ cỡ 220mm.
Phlégéton được khởi công đóng tại Cherburg, Pháp ngày 24-4-1850, hạ thủy ngày 25-4-1853 và đưa vào biên chế ngày 17-3-1854. Trong giai đoạn 1855-1858, Phlégéton trực tiếp chiến đấu trong chiến tranh Crimea và chiến tranh Nha phiến lần thứ hai trước khi có mặt trong chiến dịch tấn công Đà Nẵng.
Đến tháng 2-1859, Phlégéton được điều vào Nam Kỳ và tham gia đánh chiếm Gia Định, sau đó trở về Pháp cuối năm 1860. Tới tháng 5-1868 tàu được loại biên và phá dỡ.
Hộ tống hạm Phlégéton
Hộ tống hạm chạy bằng hơi nước Primauguet
Con tàu này có lượng giãn nước 1.658 tấn, kích thước dài 61,6m, rộng 11,4m và cao 5,13m. Thủy thủ đoàn có quân số 199 người, trang bị 4 pháo nòng dài 30-pounder và 2 pháo bắn đạn nổ cỡ 220mm.
Primauguet được khởi công đóng tại Brest, Pháp ngày 16-6-1850, hạ thủy ngày 15-9-1852 và đưa vào biên chế ngày 25-6-1853.
Tương tự như Phlégéton, Primauguet có mặt trong các chiến dịch ở Crimea, Trung Quốc, Đà Nẵng và Nam Kỳ, tham gia chi viện cho quân Pháp trong trận đánh chiếm thành Gia Định và đại đồn Chí Hòa, sau đó trở về Pháp năm 1862.
Hộ tống hạm Primauguet tiếp tục hoạt động liên tục trong những năm về sau, bao gồm cả cuộc viễn chinh của hải quân Pháp tới Triều Tiên năm 1866. Đến tháng 5-1877 chiến hạm này bị loại biên và tới 1884 thì phá dỡ ở cảng Brest.
Hộ tống hạm chạy bằng hơi nước Laplace
Con tàu có lượng giãn nước 1200 tấn, kích thước dài 56,72m, rộng 11,4m và cao 5,1m. Thủy thủ đoàn có quân số 199 người, trang bị 4 pháo nòng dài 30-pounder loại 1 (cỡ 165mm) và 4 pháo bắn đạn nổ cỡ 220mm.
Laplace được khởi công đóng tại Lorient, Pháp ngày 26-7-1850, hạ thủy ngày 3-6-1852 và đưa vào biên chế ngày 18-11-1852. Laplace tham gia các trận đánh ở Đà Nẵng và Nam Kỳ, sau đó trở về Pháp năm 1852.
Chiến hạm này cũng có mặt cùng với hộ tống hạm Primauguet trong trận đánh chiếm pháo đài Kang-Hoa (Triều Tiên) của hải quân Pháp tháng 10-1866. Sau một thời gian hoạt động, đến tháng 11-1878 Laplace bị loại biên và neo đậu ở cảng Cherbourg. Đến năm 1880 tàu bị phá dỡ ở cảng Brest.
Hộ tống hạm Laplace
Các pháo hạm Dragonne, Fusée, Alarme và Mitraille
Chúng đều thuộc lớp Alarme, được xếp vào nhóm pháo hạm cấp 1 của Hải quân Pháp. Các chiến hạm này có lượng giãn nước 350 tấn, kích thước dài 44,8-45,4m, rộng 7,76m và cao 2,37m.
Thủy thủ đoàn 79 người, trang bị 4 pháo nòng dài 50-pounder (cỡ 164mm). Các chiến hạm này được đóng và hoàn thành trong thời gian tháng 11-1854 đến tháng 5-1855 tại Le Harve và Toulon, tham gia chiến tranh Nha phiến và sau đó là cuộc xâm lược Đại Nam.
Đầu năm 1859, các pháo hạm Dragonne, Alarme, Fusee được điều vào Nam Kỳ và tham gia các cuộc hành quân đánh chiếm Gia Định (1859), Mỹ Tho (1861), Vĩnh Long (1862)...
Sau khi chiếm đóng và bình định Nam Kỳ, các chiến hạm này hoạt động được thêm một thời gian thì lần lượt bị loại biên và phá bỏ ở Sài Gòn: Dragonne năm 1867, Fusée và Mitraille năm 1868 và Alarme năm 1872.
Các pháo hạm l’Avalanche, Fusée, Alarme tấn công thành Biên Hòa năm 1861.
Pháo hạm Flamme thuộc lớp Alarme, tương tự với các pháo hạm được Pháp sử dụng ở Đà Nẵng năm 1858.