1918. aasta lõpus alustati Peetri tehase ellingutel mootorpurjekate Harjumaa, Läänemaa ja Virumaa ehitamist. Purjekad valmisid 1922. aastaks, 1924 läks tehas Eesti Panga valdusse.
Suure sõjatehase taastamine polnud Eesti Vabariigi oludes mõttekas, seetõttu renditi omaaegse sõjatehase hooneid erinevatele ettevõtetele, sealhulgas ka laoruumideks. Olukord muutus pärast Eesti okupeerimist 1940. aastal. Juba 26. juulil 1940. aastal pidid Eesti võimud andma endise Peetri tehase Nõukogude sõjalaevastiku käsutusse.
Põhiliselt tegeles tehas toona laevade, praamide ja kaatrite remondiga, tööliste arv kasvas 1941. aasta suveks 200ni. Sõja puhkedes tehti remonditöid väga erinevatel alustel, sealhulgas ka ristlejal Maksim Gorki.
Tallinnast lahkudes süütas Nõukogude sõjavägi mitmed ettevõtted, võib arvata, et ka kahjustusi endises Peetri tehases põhjustas taganev Punaarmee.
Saksa okupatsiooni ajal jätkas laevatehas tegutsemist, kiiresti taastatud ellingule tõsteti kuni 600-tonniseid laevu. 1942. aastal taastati lainemurdjad ja endine Kilgase tööstushoone.
Enne lahkumist mineerisid Saksa väed kogu tehase. Järgnenud taastamistöödel osales lisaks sõjavangidele mõjuvõimas Baltvojenmorstroi, mille koosseisu kuulus 12 ehituspataljoni (13 00015 000 sõdurit ja 720800 ohvitseri).
Tallinna Meretehas spetsialiseerus peamiselt miinitraalerite remondile, Balti laevastikus oli neid äärmiselt palju. Kuus suudeti korrastada keskmiselt 80120 traalerit. Kuna meri oli miine täis, polnud haruldased juhtumid, mil alles remonditud laev nädal hiljem tagasi toodi.
Sõjajärgsetel aastatel töötas tehases palju põliselanikke, hiljem toodi jõudu juurde Venemaalt. 1946. aastal oli ametis 1878 töölist, 1957. aastaks kasvas arv 2933ni ning hakkas siis kahanema. 1995. aastal askeldas tehases vaid 380 töölist.
Isegi pärast Eesti taasiseseisvumist jätkas Tallinna Meretehas peamiselt Venemaa sõjalaevade remonti. Praegu on ettevõte uue tõusu teel.
Läbilöömine lääne turul eeldab eelkõige head kvaliteeti, omanikfirma BLRT Grupi kaubakäive pidev suurenemine räägib iseenda eest.