抗戰(zhàn)爆發(fā)后，桂永清率教導總隊參加淞滬戰(zhàn)役，南京保衛(wèi)戰(zhàn)使教導隊元氣大傷，蔣介石很不滿。豫東戰(zhàn)敗，桂永清負罪見蔣介石，被撤掉軍長，改任戰(zhàn)時干部訓練團團長
“西安事變”發(fā)生后，桂永清即率教導總隊馳赴陜西救蔣介石。剛到鄭州時，接到何應(yīng)欽要他在陜西華陰待命的來電。１２月１８日，桂永清接電向渭南攻擊前進，至上午９時攻占了渭南。１２月２５日，蔣介石被釋后由西安飛抵洛陽時，桂永清受到蔣的嘉勉。不久，蔣介石特任桂永清為特使，前往英國參加英王加冕大典。
抗日戰(zhàn)爭爆發(fā)后，１９３７年９月，桂永清從英國回國后，即率教導總隊投入淞滬戰(zhàn)役。此時，教導總隊已擁有步兵１６個團，騎、炮、工兵、通訊、汽車各一個團，另有四個獨立營、一個獨立連，官兵總數(shù)超過一個正規(guī)軍的編制。蔣介石對之十分重視，將其作為御林軍使用，如今，桂永清當上了隊長，不知令多少人眼紅。
淞滬會戰(zhàn)失敗后，日軍已經(jīng)兵臨南京城下。蔣介石決定，以中央軍堅守南京，與日軍抗衡。而教導總隊，由于其本身具有御林軍性質(zhì)，故不編入戰(zhàn)斗序列，而是隨國民政府一并撤向漢口。
桂永清卻向蔣介石主動請戰(zhàn)，他抱怨中央軍各主力都輪番上陣了，而教導隊卻一直掖著藏著，好像他們是陶瓷做得，經(jīng)不起摔打。蔣介石不得不吐露心聲：“教導隊乃是國軍精華，不是普通士兵，是未來的軍隊骨干，每傷亡一個人，其損失甚至超過一個班，一個排?！?/p>
而桂永清卻堅決要求立即參戰(zhàn)。他在總隊部召集營長以上軍官開會，說：“眼下我們有兩個選擇，一個是到后方去擴軍，一個是到前方去作戰(zhàn)。我們教導總隊不但享受國軍中的優(yōu)厚待遇，而且裝備都是全新德式?，F(xiàn)在，我國軍隊不分黨派，請纓殺敵，而我們卻去后方擴編，捫心自問，豈不慚愧？‘養(yǎng)兵千日，用兵一時’，保國衛(wèi)民責無旁貸。我們究竟是上前線作戰(zhàn)，還是到后方擴軍，請各位發(fā)表意見。”結(jié)果，全體同意立即開赴戰(zhàn)場。于是，教導隊在戰(zhàn)場上初露光芒。
１９３７年冬，教導總隊大部兵力調(diào)往上海作戰(zhàn)，進入蘇州河八字橋，接替胡宗南第一軍的防線。桂永清親自督戰(zhàn)，阻止日軍強渡蘇州河。戰(zhàn)斗十分激烈，教導總隊傷亡逾萬。由于日軍已由金山登陸，教導總隊乃作戰(zhàn)略撤退。
１１月２５日，國民政府所屬各機關(guān)都已遷徙到武漢或重慶去了。１１月２９日，蔣介石親自帶著唐生智、羅卓英、周斕、王敬久、孫元良、宋希濂、桂永清、邵百昌等人到紫金山、雨花臺、獅子山炮臺等處視察了南京的陣地。
１２月初，日軍強攻南京，教導總隊奉令據(jù)守紫金山、天堡城、光華門等處。
在南京保衛(wèi)戰(zhàn)中，紫金山由教導隊負責鎮(zhèn)守，這里也是日軍攻城的第一個火力點。日軍一上來就狠下殺手，直接向我軍陣地釋放毒氣，企圖乘隙攻上山峰。情況緊急，教導隊總營長羅雨豐跳將起來，沖入敵陣，展開了血肉橫飛的白刃戰(zhàn)。桂永清催動部隊，迅速從側(cè)翼向敵軍壓迫。在拼死抵抗了三天之后，教導隊終于不支而退，羅雨豐營幾乎全部殉陣。
桂永清始終在前線指揮，直到１２月１１日蔣介石下令撤出南京，教導總隊才分別由徐州撤退，在皖南突圍，到武漢集中。桂永清是最后撤出南京城的。當他趕到三汊河的時候，幾十萬潰軍蜂擁江邊，爭相逃命。哀號聲呼救聲不絕于耳，數(shù)以千計的士兵慘遭剿殺。桂永清痛心不已。
桂永清率領(lǐng)殘部，渡過長江，到達漢口，向蔣介石請罪，要求處分。蔣介石皺起眉頭，此戰(zhàn)失利雖是大勢所趨，不能怪罪到桂永清一人頭上，所以就先不提處分了。但是整個教導隊打得不成樣子，蔣介石還是十分傷心，也有不滿。
不久，桂永清奉命帶領(lǐng)殘部到河南整休。有一天，蔣介石突然召見桂永清，要他組建第二十八軍，駐防鄭州。桂永清感到這是蔣介石對他的器重，自己當將功補過，披肝瀝膽地為校長效勞。到達開封后，桂永清招兵買馬，組成第二十八軍，下轄第三十六、第四十六、第一六和炮兵四個師。桂永清擔任第二十八軍軍長。蔣介石下令該軍劃歸第一戰(zhàn)區(qū)指揮，駐守隴海路，防衛(wèi)開封。４月，第一戰(zhàn)區(qū)副司令長官薛岳，命令第二百師副師長邱清泉、第二十八軍軍長桂永清率部前往蘭封縣阻擊日軍進攻武漢，當二人趕到蘭封后，桂永清不屑一顧地對人說：“這些敵人算得了什么！看我們來打它個落花流水?！惫?，他打了一場小勝仗，于是更是忘乎所以，將其夸大為“蘭封大捷”。
１９３８年，國民黨軍事委員會成立“戰(zhàn)時干部訓練團”，蔣介石自兼團長，陳誠以副團長而主其事。陳誠看中桂永清在軍事訓練上的一套方法，保薦他為訓練團教育長。
１９３８年５月，日軍土肥原部渡過黃河，徑取蘭封一帶，截斷隴海線，引起了整個戰(zhàn)局的動蕩。蔣介石大怒，調(diào)集了１５個師約１５萬人的兵力，將土肥原師團兩萬人馬壓縮在羅王寨、曲興寨一帶，準備打一場殲滅戰(zhàn)。
第一戰(zhàn)區(qū)決定合圍蘭封，進行豫東戰(zhàn)役，第一戰(zhàn)區(qū)司令長官程潛令黃杰的第八軍駐守商丘。西邊的蘭封、考城一帶，蔣介石則親自點將，令桂永清第二十八軍守防，以阻止日軍西進。蔣介石欽點，這是何等的光耀啊，桂永清想著一定要好好完成任務(wù)，不能辜負了蔣介石的信任。
等二十八軍軍部抵達羅王殿時，接到程潛來電：有一加強旅團之敵，竄入蘭封城，該軍改為攻擊蘭封，務(wù)將該敵殲滅。桂永清立即命令第三十六師攻擊蘭封城東、北兩門，第四十六師攻擊蘭封城西、南兩門，第一六師為預(yù)備隊，炮師掩護步兵攻城。
此時，蔣介石來電，限定該軍在兩天之內(nèi)攻克蘭封，否則軍法從事。第二天上午，桂永清指揮全軍發(fā)動攻擊，遭到敵軍的頑強阻擊。下午５時，程潛來急電：“委員長親臨鄭州指揮?！保窌r，接到蔣介石打來的電話，命令第二十八軍加緊攻城，不得延誤。
次日上午蔣介石又來電話：“限二十八軍日內(nèi)攻克蘭封，逾時不克，惟軍長是問?！?/p>
桂永清當即召開師以上軍官緊急會議，研究作戰(zhàn)方案，并限當晚攻克蘭封。
第三天，蔣介石一連數(shù)次電話詢問戰(zhàn)況。桂永清不敢待在軍部，親自到第一線督戰(zhàn)。這時，第四十六師第一旅旅長李昌會負傷，第三旅旅長馬威龍陣亡，第二旅旅長下落不明。桂永清趕到第四十六師，與師長李良榮共同督戰(zhàn)。在戰(zhàn)斗激烈時，敵軍從南門突圍向考城逃竄。
當蔣介石嚴詞責問時，桂永清說：“此次攻戰(zhàn)，旅長一死二傷，團長傷亡各二名，營長陣亡九名，連以下官兵傷亡五千余人，已竭盡全力，我在第一線督戰(zhàn)，仍未能完成殲敵之任務(wù)，有負校長的使命，請予處分?！?/p>
在豫東戰(zhàn)役中，桂永清所部一個旅擅自撤離蘭封城，使開封、鄭州面臨日軍的直接威脅，也使得國民黨軍事當局制定的蘭封會戰(zhàn)計劃大大受損。國民黨精銳部隊近１５萬人，未能殲滅被圍困的土肥原師團近３萬人。
蔣介石心里雖然不滿意，但是這時正是需要用人的時候，處分也不是什么辦法，還是眼下的戰(zhàn)事要緊，于是命令桂永清迅速撤退到鄭州以西待命。第二十八軍開到開封時，守軍商震部已經(jīng)撤走。他們撤到中牟時，國民黨空軍正在轟炸花園口的黃河大堤。
蔣介石在前線的時候未追究桂永清的罪責，但不久之后就給之以顏色。桂永清到達洛陽白馬寺時，接到蔣介石的電令：“二十八軍攻擊蘭封不力，軍長桂永清撤職。三十六師師長龍慕寒玩忽職守，攻城不力，而且放走敵人，著即押送武漢處決。四十六師師長李良榮革職留任，戴罪圖功。一六師師長沈克追擊不力，改任副師長?！?/p>
第二天，蔣介石又來電：“桂永清仍回任戰(zhàn)干團教育長?！?/p>
不久，桂永清到武漢去見蔣介石，并未受苛責。他為龍慕寒求情也未獲允。蔣介石只說將二十八軍交給胡宗南指揮，仍派桂永清任“戰(zhàn)干團”教育長。此后，隨著戰(zhàn)局的轉(zhuǎn)移，“戰(zhàn)干團”由武漢遷到湖南，再遷四川。
“戰(zhàn)干團”在四川釀綦江慘案，桂永清為避風頭擔任駐德武官，無意間套出驚天秘密。不久桂永清又任駐英國軍事代表團團長，留心學習海軍業(yè)務(wù)，為回國打下基礎(chǔ)
“戰(zhàn)干團”到四川后，有幾百名青年因要求民主，要求團結(jié)抗日。１９４０年６月上旬，桂永清等人制造所謂“共｜｜產(chǎn)黨暴動”一案，在“戰(zhàn)干團”內(nèi)蔣介石的文臣武將大肆搜捕、嚴刑拷打所謂“共｜｜產(chǎn)黨”學生，秘密屠殺二百多人，拷打致殘四十余人，造成綦江慘案，舉國震驚。
桂永清的暴行一經(jīng)曝光，遭到了全國輿論的嚴厲譴責，國民黨當局的形象再次受損，蔣介石對此十分惱怒，沖著陳誠發(fā)火：“桂永清這個人成事不足，敗事有余?！?/p>
迫于壓力，國民政府軍委會授命張治中前往綦江處理，將首事人員押交軍法機關(guān)查辦，立即釋放尚在關(guān)押的學生，并予以慰問。不久，在巨大的社會壓力下，蔣介石下令將戰(zhàn)時干部訓練團各團予以撤銷。重慶政府被迫改組軍委會政治部，由張治中繼任政治部主任，桂永清受免職處分。從此桂永清被打入冷宮。
桂永清被打入冷宮也讓陳誠內(nèi)心不安，于是想替他安排個出路。當時蔣介石向希特勒拋媚眼，不僅因為國民政府與德國在軍事、經(jīng)濟領(lǐng)域有多項合作，而且蔣介石還想利用德國給日本施壓。一時間，對德工作顯得十分重要。鑒于桂永清在德國學習過，由他擔任中國駐德使館武官是不二人選。
但是桂永清對于這項任命似乎并不感興趣，以他的資歷，到哪里都至少弄個軍長干，鎮(zhèn)守一方，何其威風。區(qū)區(qū)駐外武官怎能入得了他的法眼。而且，遠離了國內(nèi)舞臺，恐怕日后的升遷也是大有問題的。
桂永清到了德國，開始了他在二戰(zhàn)中的軍事外交生涯。他的工作也不過就是與德國軍界人物喝喝小酒，拉拉關(guān)系，沒曾想還套出了一個大秘密。
大概是１９４１年４月左右。桂永清像往常一樣跟一個德國軍官推杯換盞，幾杯之后已是醉意微露。說到中國的未來，桂永清表示十分擔憂，除了日本這一勁敵之外，蘇聯(lián)甚至比日本更危險。德國軍官大手一揮，連連擺手，表示蘇聯(lián)不足以成為危險，不久之后，這個共｜｜產(chǎn)黨國家就要被德國的機械化部隊碾壓于履帶之下。桂永清假裝很驚奇，追問緣由。德國軍官一臉神秘地告訴桂永清，他們的元首希特勒已經(jīng)打算徹底解決蘇聯(lián)問題，而且馬上就要動手，６月２２日的德國大炮將證明一切。
桂永清如獲至寶，馬上把這一消息通知了國內(nèi)。蔣介石對此將信將疑，于是指示財政部長孔祥熙等人在重慶舉行茶話會招待德國駐華人員，以打探消息，得知德國政府最近在軍事行動上確實會有大動作。
不過當時出席茶話會的人很多，還有國民黨要人及一些社會賢達，打入國民黨軍事委員會的中國秘密黨員閻寶航也在場，他從出席茶話會的國民黨元老于右任那里得知了這一消息。于是，中共立即將這一消息通知了蘇聯(lián)。本來蘇聯(lián)早就聽到了一些風吹草動，而如今中共的情報則是進一步的確證。蘇聯(lián)高度重視并立即行動起來。后來的事實證明，這份情報是準確的。
戰(zhàn)爭爆發(fā)后，斯大林還專門給中共發(fā)來電報致謝：“感謝你們提供了德國進攻的情報，使蘇聯(lián)提早進入戰(zhàn)備?！弊犯康?，桂永清也算是做了一件好事。
太平洋戰(zhàn)爭爆發(fā)以后，重慶當局與德國斷絕了外交關(guān)系，桂永清的任務(wù)也就結(jié)束了。不過此時蔣介石還不想啟用他，又讓他留駐瑞士，繼續(xù)觀察歐洲的軍事形勢。
１９４４年，第二次世界大戰(zhàn)已近尾聲，同盟軍在軍事上的聯(lián)系和合作不斷增加，重慶當局決定派一個軍事代表團駐在英國。在團長人選上，何應(yīng)欽極力向蔣介石推薦桂永清。蔣介石拍板，桂永清便以中國政府駐英國軍事代表團中將團長身份，于１１月３０日前往英國倫敦。
陳誠一直沒有忘記關(guān)照被蔣介石冷落的桂永清，百忙之中還托人給桂永清捎來口信，囑咐其不要荒廢時光。大英帝國乃是海上霸主，應(yīng)該在英國的這段時間多多研究海軍體制和海軍教育。他還向桂永清透露，自從太平洋戰(zhàn)爭爆發(fā)以后，由于盟軍的參戰(zhàn)，這場仗肯定要打贏了，戰(zhàn)后必定會整頓中國海軍。中國海軍過去一直被掌控在“閩系”手中，黃埔系無法染指，這也是蔣委員長的一塊心病。為什么黃埔系不能當家呢？主要原因還是黃埔系沒有海軍專家。所以，陳誠希望桂永清能夠未雨綢繆，在海軍領(lǐng)域占得先機。
本來桂永清長期被冷落，幾近心灰意冷。但是陳誠的關(guān)照和囑托讓他又看到了希望。于是他憑借同英、美的聯(lián)合參謀部保持聯(lián)絡(luò)、互通情況的工作關(guān)系，利用有利條件，十分注重與英國軍方高層人物接觸，對英國海軍的體制和教育訓練方面了解尤深。
不久，中國派遣一批年輕的海軍下級軍官到英國接受培訓，重慶當局指令桂永清對這些青年軍官就近加以節(jié)制和管理。桂永清從此打下了以后統(tǒng)率海軍的基礎(chǔ)。
抗戰(zhàn)勝利后，桂永清被任命為海軍總司令。在桂永清的大力整治下，海軍規(guī)模迅速擴大。桂永清耀武揚威、得意忘形，向蔣介石夸下?？冢骸肮玻a(chǎn)黨奈何不得！”
１９４５年，抗日戰(zhàn)爭勝利后，英國政府將幾艘已經(jīng)超齡的軍艦無償送給中國。桂永清作為重慶當局的代表，接受了這批贈艦。他還通過各種方式，同英國海軍中的一位軍官建立了密切的聯(lián)系。
１９４５年年底，陳紹寬由于對蔣介石準備發(fā)動內(nèi)戰(zhàn)非常憤懣，更不愿意自己破壞“雙十協(xié)定”，做出反共反人民的舉動，拒不執(zhí)行蔣介石發(fā)動內(nèi)戰(zhàn)的命令，從而被免去海軍總司令職務(wù)，海軍司令部撤銷，改為由軍政部直轄的海軍處，由軍政部部長陳誠兼海軍處長。
不久，蔣介石接受美國人的建議，按照美國的架構(gòu)成立國防部，海軍處升格為海軍總司令部，仍由陳誠兼任海軍總司令。
當時的陳誠可謂紅得發(fā)紫，除了擔當國防部參謀總長外，還掛名海軍司令，實在難以兼顧，于是向蔣介石推薦桂永清為海軍副總司令，代行總司令職權(quán)。
在副總司令人選上，蔣介石的親信、特務(wù)頭子戴笠很感興趣，曾多方奔走，似乎很有希望入選。據(jù)說，他的飛機失事就是由于想赴上海拜會美國海軍上將柯克，因此不顧雷雨天氣，結(jié)果卻中途喪命。
老天為桂永清除掉了一個競爭對手，桂永清以其在軍界的資歷，在蔣介石集團中的地位，以及其駐英期間在海軍建設(shè)上的一些“貢獻”，被陳誠推薦為副手。蔣介石先前對桂永清雖然有些不大滿意，但是畢竟已經(jīng)把他在國外晾了幾年，懲罰得差不多了。而且，畢竟桂永清還是黃埔一期生，又是黃埔將領(lǐng)中唯一懂海軍的人，蔣介石便把過去的不滿揭了過去，不出幾個月，又任命其為代理海軍總司令。到１９４６年，國民政府正式任命桂永清為海軍總司令。
新官上任三把火，桂永清上任后，即大力整頓海軍。他采取了幾個步驟：一是選拔一批中年海軍軍官去英、美培訓，作為艦長或艇長的人選；另選派一批年輕海軍軍官分赴英、美學習，以作基干力量。二是從陸軍的老部下中，選調(diào)一批人進入海軍，作為陸地基干力量。艦艇上均配備陸軍人員擔任督訓官或政訓員，外界議論為“陸戰(zhàn)隊下?！薄?/p>
與此同時，桂永清對海軍系統(tǒng)的機構(gòu)進行大幅度調(diào)整。如撤銷江陰海軍教導總隊，改組為地面警衛(wèi)總隊，將海軍修械所改為修理廠，將江南造船廠改為海軍造船所等等。這時，國民黨海軍的艦艇有三萬多噸位，其中巡洋艦三艘、驅(qū)逐艦五艘、炮艦十余艘及登陸艇幾十艘。
陳誠一直企圖黃埔系獨攬海軍。桂永清在陳誠的授意下，便開始在海軍中建立以自己為中心的新派系——黃埔陸軍派，排斥閩系。桂永清上任，也帶來一大批對海軍一無所知的陸軍親信人員，突擊提拔，把持、控制了海軍司令部的政工、財務(wù)、軍需、軍法等要害部門。桂永清上任后不久，海軍司令部５１４名官佐中，閩籍軍官僅剩下了９２人，陳紹寬時代五股占了四股，而現(xiàn)在卻不到一股。
在陳紹寬主持海軍時，是不允許國民黨特務(wù)在海軍中肆意活動的。桂永清上任后卻反其道而行之，下令在海軍司令部和各艦隊內(nèi)設(shè)立新聞處或政工處。熟悉國民黨軍隊內(nèi)情的人都知道。新聞處、政工處是蔣介石設(shè)在軍隊中公開的特務(wù)機構(gòu)，專門用以監(jiān)視各級官兵的舉動。
從此后，桂永清不僅縱容國民黨特務(wù)在海軍中大肆活動，更為惡劣的是，為排斥異己，他還利用這些特務(wù)逮捕、暗殺一些不肯對他唯命是從的海軍官員。就連林祥光、魏濟民這樣的海軍名將也難逃厄運，特務(wù)們按照桂永清的旨意，給他們胡亂編造了一個罪名，逮捕關(guān)押起來。駐青島的美國海軍將領(lǐng)曾為林祥光說情，但毫無作用，他們大惑不解地說：“一個出色的海軍將領(lǐng)怎么一夜之間就成了囚徒呢？”
到１９４８年，國民黨海軍已有現(xiàn)役軍艦４２８艘，總噸位約為１９萬噸，海軍官兵達４萬余人。隨著艦艇和人員的增多，桂永清重新編組了海軍艦隊，其方法是：以具有現(xiàn)代快速火力和新穎的航行設(shè)備的艦艇，編為海防艦隊；以噸位較輕，不適合遠洋航行的艦艇，編為江防艦隊；以載運量較大，續(xù)航能力強，適于運輸兵員和軍用物資的艦艇，編為運輸艦隊；其他１００噸以下的小型艦艇，統(tǒng)一編為９個炮艇隊。
蔣介石在桂永清陪同下檢閱海軍
經(jīng)過重新編組后，國民黨海軍海防艦隊計有各型作戰(zhàn)艦只２３艘，總排水量為３６６１０噸；江防艦隊計有大小艦船１７艘，總噸位７９４６噸；運輸艦隊計有艦艇１６艘，總噸位３７２１０噸；炮艇隊總計有炮艇３３０艘。炮艇隊主要擔任各港灣、淺水區(qū)和江道的巡邏。
時隔不久，桂永清根據(jù)海軍擴張的情況，又把艦隊改編為海防第一艦隊、海防第二艦隊、江防艦隊、海岸巡邏艇隊以及第二三至第十炮艇隊。每一個艦隊下又分為幾個支隊，每個支隊平均配有３艘以上軍艦。
海軍規(guī)模迅速膨脹，人員劇增，對海軍官兵進行訓練，以提高作戰(zhàn)能力，成為當務(wù)之急。由于國民黨海軍在最初是由各地軍閥所屬海軍為主組建的．所以海軍原來的訓練模式很不統(tǒng)一。閩系、粵系海軍的訓練是英國式的，東北海軍的訓練是日本式的，電雷學校的訓練是德國和意大利式的。
桂永清根據(jù)當時國民黨海軍大量接收的是美國海軍艦艇這一實際情況，決定聘請美國海軍顧問，對國民黨海軍官兵進行訓練。桂永清采取的第一個重要措施，就是在青島成立了“中央海軍訓練團”。這個訓練團設(shè)有美國首席顧問室，由美國海軍的戚丁福恩上校任首席顧問。此外，還設(shè)有主任室、機要室、秘書室、參謀室、副官室、總務(wù)課、訓練課、機務(wù)課等機構(gòu)。
“中央海軍訓練團”成立后，桂永清飭令全國各地，調(diào)集在抗戰(zhàn)期間棄海上陸、散居各地的原海軍官兵前來受訓。同時還調(diào)來福州馬尾海軍練營，江陰、廣州等處練營官兵五六百人來團報到。全部受訓官兵編組成若干隊，每隊都按軍艦上的編制，配備有艦長、副艦長、輪機長、航海官、槍炮官、輪機官、輪機員、無線電官、電訊員等，還有航海、輪機士兵各四五十名，實行“即訓即練”、“即練即用”的原則，采取“一對一”的教學方法，即以美國海軍艦長教國民黨海軍艦長、美軍副艦長教國民黨海軍副艦長、美軍輪機長教國民黨海軍輪機長，其余的部門也都依此類推。所教授的內(nèi)容也是國民黨海軍向所未有的兩棲艦隊技術(shù)，主要是學習如何駕駛、操縱登陸艇。受訓的國民黨官兵在登艦之前，先在陸上接受登陸艇上各種設(shè)備及操縱技術(shù)的初步訓練，登艦后再作實地練習，達到操縱自如。第一批受訓的軍官為２２５名，士兵１６００名，８個星期結(jié)業(yè)后，即著手接收美國海軍贈送的登陸艇。
桂永清之所以成立“中央海軍訓練團”，以及首先邀請美軍顧問培訓國民黨海軍兩棲艦隊技術(shù)，完全是為了配合蔣介石發(fā)動全面內(nèi)戰(zhàn)，適應(yīng)蔣介石向全國各地大量輸送軍隊的需要。
桂永清訓練海軍采取的另一個重要措施是成立海軍軍官學校。１９４７年４月２５日，按照桂永清的命令，在上海的“中央海軍軍官學?！迸c在青島的“中央海軍訓練團”合并，改稱“海軍軍官學校”，遷入青島，也稱“青島海軍軍官學?！保蔀榕囵B(yǎng)國民黨海軍軍官的唯一一所養(yǎng)成教育機構(gòu)。
“青島海軍軍官學?！币财刚埫绹水旑檰?，幫助訓練。該校的普通課程如數(shù)理、工程、文史等，聘請山東大學教授擔任；海軍課程則以部分海軍軍官和美國顧問擔任。招考的學生必須有高中畢業(yè)的學歷，學制四年零三個月，即三個月軍訓，二年基礎(chǔ)課，二年海軍專業(yè)課程及上艦實習。此外，海軍軍官學校還開辦了接艦訓練班和補充軍官訓練班，學制較短，招收有一定軍齡的初級軍官和士官，以解決國民黨海軍大規(guī)模擴充后初級軍官不足的問題。
桂永清僅用了一年多一點的時間，便將國民黨海軍的規(guī)模擴大了數(shù)倍，蔣介石十分滿意，一再夸獎桂永清會辦事，有能力，并于１９４７年７月正式任命桂永清為海軍總司令。
畢竟是外行領(lǐng)導內(nèi)行，海軍的規(guī)模雖然擴大了，但是戰(zhàn)斗力卻未見長。海軍中的老派人物和新派人物矛盾重重，勾心斗角，搞得烏煙瘴氣。當時，英美等國毫不客氣地諷刺中國海軍是“養(yǎng)在金魚缸里的金魚”，桂永清則是“混在金魚缸里的總司令”。
對于正在建設(shè)中的國民黨海軍，未待各方面工作全部就緒，蔣介石就迫不及待地責令桂永清率領(lǐng)海軍投入內(nèi)戰(zhàn)。由于當時人民解放軍的武器裝備比較落后，根本就沒有海軍和空軍，國民黨海軍在江海上遇不到正面交戰(zhàn)的對手，因此，桂永清的氣勢十分囂張，指揮海軍四面出擊，對沿海解放區(qū)的安全和水面交通構(gòu)成了極大的威脅。他曾向蔣介石夸下?？冢壕蛻{著“重慶”號，可以從長江頭打到長江尾，共｜｜產(chǎn)黨奈何不得！
桂永清主持擬訂的國民黨海軍１９４７年的作戰(zhàn)方針是：“突擊匪區(qū)港口，封鎖匪區(qū)海岸，分區(qū)加強巡弋，控制長江全域?！边@一作戰(zhàn)方針得到蔣介石的批準。然而，不過半年時間，蔣介石發(fā)動的對山東解放區(qū)的重點進攻便以失敗而告終。國民黨軍在解放軍的有力打擊下，喪失了大量有生力量，不得不節(jié)節(jié)后退。
遼沈戰(zhàn)役時，蔣介石想派海軍壯聲勢，便派遣英國人贈送的“重慶”號巡洋艦赴葫蘆島助戰(zhàn)。隨著錦州被林彪攻克，國民黨軍隊敗相畢露開始潰逃。１９４８年１０月３０日，桂永清奉蔣介石之命調(diào)艦船赴東北，掩護在營口的劉玉章第五十二軍撤退，他親自坐鎮(zhèn)在“重慶”號戰(zhàn)艦上指揮。這時，解放軍已將營口包圍，并準備對撤逃的第五十二軍發(fā)動猛烈攻擊。
軍長劉玉章連電告急，并說艦船已到營口外海一天多，為什么不進港。東北“剿總”副總司令杜聿明打電報給桂永清，他復電說：“船已進港，正親自指揮掩護撤退中。”實際上，桂永清在得知解放軍已包圍營口的消息后，便不敢再派軍艦進港了。他知道，東北野戰(zhàn)軍從國民黨軍隊手中繳獲了許多美國造的大口徑火炮，他懼怕解放軍的炮兵向他的軍艦開炮，便將艦隊停在了外海，不敢靠近營口港。
在杜聿明三番五次地催促下，直到１１月１日，桂永清才將后來的一只登陸艇及招商局的另一艘小商船駛?cè)霠I口港。第五十二軍在撤退中爭先恐后，拼命搶先登船。有些落在后頭的部隊，當他們逃到海邊時，桂永清指揮下的海軍，把他們誤當成了解放軍，隨即開炮轟擊，被打死不少人。官兵們痛罵：“蔣介石、桂永清無良心，自己打自己?！?/p>
１１月２日，解放軍已逼近港口，炮火對登陸艇和商船構(gòu)成了威脅。桂永清顧不得岸上還有１４萬名沒有上船的部隊，下令各艦船起錨離港。
仗著船堅炮利，在“重慶”號的掩護下，一部分國民黨敗兵得以逃生。桂永清便有些洋洋自得，以為自己就是“海上霸王”。桂永清到葫蘆島后，自吹自擂說：“這次營口撤退，共軍追得很兇，一直追到海邊，不是海軍掩護的話，第五十二軍會全軍覆沒?！币馑家彭裁麟娬埵Y介石表揚他的“功勞”。從葫蘆島撤回上海的途中，桂永清更是耀武揚威，橫沖直撞。
這年１２月２５日，中共權(quán)威人士聲明要逮捕４３名戰(zhàn)犯，桂永清是其中最主要的戰(zhàn)犯之一。為了給自己留下一條逃生之路，他特指使親信，控制一艘快艇和一艘護艦艇，以便逃脫時之急需。
１９４９年年初，人民解放軍大軍南下。桂永清忠實執(zhí)行蔣介石的指示，積極做好江防部署，以確保長江天塹，阻止解放軍渡江。他在海軍高級將領(lǐng)會議上表示：“受命于危險之際，當盡全力效忠領(lǐng)袖?！毕群笳{(diào)動了第二艦隊和江防艦隊共１３０艘艦艇，配屬湯恩伯集團擔負湖口至上海段沿江防御，以及配屬白崇禧集團擔負宜昌到湖口段江防和守備武漢的任務(wù)。他還密電英國遠東艦隊司令布朗特，要求其“伸出友誼之手”。
但大勢已去，國民黨政權(quán)岌岌可危，一切已經(jīng)于事無補。
