随着战列舰的主炮口径增加到13.5-15英寸，火炮有效射程不断增大，主炮炮塔都布置在舰体水平纵向中轴线上，减少或取消舯部的主炮塔，排水量增加到25,000吨以上，这种无畏战列舰通常被称为“超级无畏舰”，日本称为“超弩级战舰”。英国的猎户座级战列舰、伊丽莎白女王级战列舰、德国的巴伐利亚级战列舰、美国的内华达级战列舰、日本的扶桑级战列舰，及其后续舰都可以视为典型的超级无畏舰（post-dreadnaught）。

第一次世界大战中的1916年，英德两国海军之间爆发了人类有史以来规模最大的海战——日德兰海战。根据这次海战的教训，主要的海军国家改进了无畏舰的设计。主要改进措施包括：增大主炮口径，改进炮塔、火药库等部位的防护；采取重点防护措施，加厚重要部位的装甲，减少或取消非重要部位的装甲；重视水平防护、以及水线以下对鱼雷的防护。这种无畏型战列舰通常被称为“后日德兰型战列舰”（post-jutland battleship）。例如英国建造的纳尔逊级战列舰。

第一次世界大战以德国及同盟国的失败告终。根据1918年的停战协定，德国公海舰队向协约国投降，并集中在英国北部奥克尼群岛的斯卡帕湾，等待作为战争赔偿分配给战胜国。但是其中的大部分军舰在1919年6月21日被德国水兵凿沉。

在战争期间，各海军强国都设计了规模和火力更强大的战列舰，主炮口径上升到16至18英寸。由于战列舰的建造和维护费用极其高昂，这种耗费高昂的军备竞赛在战争结束后显然不再是必需的了。1922年华盛顿会议期间，美国、英国、日本、法国和意大利五个海军强国签订了《限制海军军备条约》（华盛顿海军条约），限制战列舰和战列巡洋舰的吨位（35,000吨）和主炮口径（不得超过16英寸），并规定美、英、日、法、意五国海军的主力舰（战列舰和战列巡洋舰）吨位比例为10:10:6:3.5:3.5。

1930年签订的《限制和削减海军军备条约》（伦敦海军条约）对此进行了补充规定。从1922年到1936年的15年间被称为“海军假日”时代（navy holiday），各国的大型战列舰建造计划都被终止或取消，代之以对已有的战列舰的进行更新和改造。