Осенью 1944 года Дунайская флотилия приблизилась к границам Венгрии. В ходе Будапештской операции переправа войск способствовала окружению будапештской группировки войск врага. В последние месяцы 1944 года флотилия высадила 20 тактических десантов, очистила от мин 2500 километров рек, участвовала в освобождении Белграда и Будапешта, была награждена орденами Красного Знамени, Нахимова 1‑й степени и Кутузова 2‑й степени.

С.Г. Горшков стоял во главе Дунайской флотилии до 12 декабря 1944 года. С января 1945 года вице‑адмирал принял командование эскадрой Черноморского флота. В представлении на эту должность было написано: «Назначение тов. С.Г. Горшкова на должность командующего эскадрой преследует цель дать боевое ядро флота в руки опытного, решительного и боевого адмирала». В послевоенные годы вице‑адмиралу пришлось заниматься ремонтом поврежденных кораблей, восстановлением баз. С ноября 1948 года Горшков состоял начальником штаба флота, со 2 августа 1951 года по 12 июля 1955 года — командующим Черноморским флотом.

В 1955 году возглавлявший тогда Военно‑морской флот Н.Г. Кузнецов назначил своим 1‑м заместителем С.Г. Горшкова. Когда в январе 1956 года Н.Г. Кузнецов, сторонник развития сбалансированного флота, ушел в отставку из‑за несогласия с деятельностью Н.С. Хрущева, его сменил Горшков. Главкому ВМФ, заместителю министра обороны СССР пришлось выполнять постановление Совета Министров СССР от 25 марта 1958 года, в соответствии с которым были сданы на металлолом десятки кораблей и судов. При резком сокращении личного состава с флота ушло немало хороших специалистов. Со временем эти ошибки пришлось исправлять.

Основой советского Военно‑морского флота становились подводные лодки и морская авиация, способные с началом боевых действий нанести мощный удар противнику и принести победу на море. Это положение и поддерживал главком ВМФ, пока у власти оставался противник надводного флота Н.С. Хрущев. Со стапелей сходили атомные торпедные подводные лодки, с 1960 года их начали вооружать баллистическими ракетами. Также строили много дизельных подводных лодок, ракеты устанавливали на модернизируемые корабли. Позже сооружали корабли и катера специально для реактивного вооружения. Развивалась и морская авиация, которую оснащали управляемыми ракетами «воздух — корабль» и атомным оружием.

В 1967 году Горшков получил звание Адмирала Флота Советского Союза — высшее на флоте. Главком, находясь в Москве, наблюдал за передвижениями и действиями кораблей в различных районах Мирового океана. Принимая решения, опытный флотоводец использовал не только научный подход, но и доверял интуиции. Он и сам нередко выходил в море.

Со временем технические, экономические и политические возможности позволили строить и крупные корабли (авианосные, ракетоносные) по оригинальным проектам, вытекающим из особенностей отечественной доктрины. Все больше флот становился сбалансированным. Увеличение числа авианесущих кораблей и десантных судов, противолодочных сил наряду с сохранением большого подводного флота и ударной авиации вызывало заметную тревогу стран НАТО.

Неоднократно Главком ВМФ СССР проводил учения с флотами стран Варшавского договора, что позволяло готовиться к возможным столкновениям с флотами НАТО. Наиболее широкие масштабы имели учения «Океан» весной 1970 года, в ходе которых главнокомандующий управлял эскадрами, согласованно действовавшими в Атлантике и на Средиземном море.

Адмирал Флота Советского Союза, страстью которого была военно‑морская история, излагал свои представления о роли флота на страницах печати. Сначала это были статьи в «Морском сборнике». Позже вышла отдельная книга под названием «Морская мощь государства». Уже после смерти флагмана опубликовали его книгу «На южном приморском фланге. Осень 1941 — весна 1944 гг.», в которой моряк на основе архивных материалов и своих воспоминаний анализировал действия армии и флота у берегов Черного и Азовского морей.

За достижения в развитии флота Горшкова удостоили Государственной премии СССР (1980) и Ленинской премии (1985), дважды — звания Героя Советского Союза (в 1965 и 1982 годах). Моряка наградили шестью орденами Ленина, орденом Октябрьской Революции, четырьмя орденами Красного Знамени, двумя орденами Ушакова, орденами Кутузова, Красной Звезды, многими медалями СССР, орденами и медалями других государств.

С 1986 года флотоводец состоял в Группе генеральных инспекторов МО СССР. Скончался Горшков в 1988 году и похоронен на Новодевичьем кладбище. С 4 октября 1990 года имя флотоводца носит тяжелый авианесущий крейсер «Адмирал Флота Советского Союза Горшков».