К 25 апреля все корабли, части флотилии и ее личный состав были готовы к перебазированию и сосредоточены в пунктах отправки: в Ростове-на-Дону, Темрюке, Ейске, Мариуполе, Новороссийске, на Таманском полуострове, на станции Приморско-Ахтарская. Учитывая малую мореходность речных кораблей, передислокацию их в район Одессы решено было осуществить в основном железнодорожным транспортом — четырнадцатью эшелонами. Часть кораблей керченской бригады бронекатеров предполагалось отправить своим ходом. Но прежде чем пойти на такой шаг, мы решили проверить возможность перехода морем. С этой целью 10 мая отправили 4 бронекатера. С большим трудом только три из четырех смогли достичь пункта назначения. Один бронекатер захлестнуло волной. Он затонул. Тогда было решено остальные корабли бригады из Ейска до Запорожья перевозить на железнодорожных платформах, а уж оттуда катера самостоятельно шли по Днепру до Херсона.
Перебазирование сил и средств флотилии по железной дороге осуществлялось в мае и июне. В это время войска 2-го и 3-го Украинских фронтов подтягивали свои тылы и готовились к новым наступательным действиям. Железные дороги были основательно перегружены и продвижение эшелонов флотилии к Одессе шло медленно. В пути каждый эшелон находился не менее месяца-полутора. Это время было использовано для учебы, подготовки к предстоящим операциям, изучения нового театра военных действий по картам и лоциям. Офицеры знакомились с особенностями плавания и ведения боевых действии в условиях речного района, проводили с личным составом беседы и политинформации на темы: «Наши задачи», «Умножим славные боевые дела моряков-азовцев», «Как должен вести себя военнослужащий на освобожденной территории» и др. Учитывая, что после освобождения Советской Молдавии флотилии предстояло вести боевые действия на территории других государств, политорганы и парторганизации разъясняли личному составу военно-политическое положение в оккупированных гитлеровцами Балканских странах освободительную миссию Советских Вооруженных Сил, рассказывали о боевом содружестве славянских народов.
Уже в этот период формирования и перебазирования флотилии часть личного состава вела боевые действия. Так, 30 добровольцев были отправлены в распоряжение командования 3-го Украинского фронта для осуществления разведки в тылу врага. В мае 18-й дивизион речных тральщиков приступил к боевому тралению в Днепро-Бугском лимане. Береговые батареи, находившиеся к моменту передачи в составе флотилии в районе фронта, вели контрбатарейную борьбу. Личный состав 508-й отдельной подвижной батареи сектора береговой обороны флотилии под руководством своего командира лейтенанта Стаценко и парторга сержанта Дьяченко готовили огневые позиции, работая днем и ночью под непрерывным огнем противника.
По мере прибытия эшелонов в Запорожье, Херсон, Очаков, Одессу производился ремонт катеров и материальной части. Личный состав приступал к боевой подготовке и оборудованию пунктов базирования. В это время появилась возможность провести траление и в прибрежных районах Черного моря до Днестровского лимана. У Дунайской флотилии было всего 22 маломощных речных катера-тральщика, совершенно не приспособленных к боевому тралению в море. Часть этих тральных сил пришлось задействовать для обеспечения боевой подготовки. И все же, несмотря на большие трудности, личный состав катеров-тральщиков под руководством командира 4-й бригады речных кораблей капитана 2 ранга П. П. Давыдова и временно исполнявшего обязанности начальника штаба 4-й бригады речных кораблей капитан-лейтенанта В. Н. Жаворонкова успешно справился с этой задачей. В период с 27 июня по 1 августа было вытравлено более 100 мин различных типов. Основные фарватеры и районы боевой подготовки были очищены от мин.
Боевая подготовка шла и днем и ночью в Сухом, Гаджибеевском лиманах и других протраленных для этой цели районах. На нее отводилось до 14 часов в сутки. Определенные трудности создавали и крайне ограниченный лимит топлива, и необходимость сохранять материальную часть для будущих боев. Личный состав морской пехоты флотилии, а позже и личный состав выделенных для десантных действий частей 46-й армии 3-го Украинского фронта в различное время суток отрабатывали посадку на катера и шлюпки, высадку на необорудованное побережье, греблю на дистанцию до 10 километров, преодоление противодесантной обороны, ведение боя в различных условиях. Корабли и десантно-высадочные средства флотилии отрабатывали совместное плавание, связь с береговыми корректировочными постами и авиацией, огневую поддержку десанта, проводку кораблей за тралами и другие действия.