世界上最早出现的铁甲舰可能是宋代，秦世辅于1203年建造的铁壁铧嘴平面海鹘战船,在船舷包裹上铁甲。后期出名的铁甲舰还有朝鲜的龟船和织田信长的大安宅船。
19世纪中叶之后，随着科学技术和造船工业的发展，风帆动力战列舰逐渐让位给蒸汽动力战列舰。1849年，法国建造出世界第一艘以蒸汽机为辅助动力装置的战列舰——“拿破仑”号，成为海军蒸汽动力战列舰的先驱。
1853年至1856年的克里米亚战争，奠定了蒸汽装甲战列舰在近代海军舰队中举足轻重的统治地位。1859年，法国建造了排水量5630吨的“光荣”号(Gloire)战列舰。1860年，英国建造了排水量9137吨的“勇士”号(HMS Warrior)战列舰。这两艘军舰外面包覆铁质装甲，被视作世界上最初的两艘蒸汽装甲舰。
在美国南北战争期间，美国北方海军的小型装甲炮舰“莫尼特”号(USSMonitor)首次采用了封闭的回旋式炮塔。它与南方邦联海军的“弗吉尼亚”号装甲舰(CSS Virginia)之间发生了首次近代意义上的海上炮战——1862年的汉普敦海战。
1873年，法国建成“蹂躏”号战列舰，该舰已废除使用风帆的传统，成为世界海军史上第一艘纯蒸汽动力战列舰。到19世纪70年代，世界各海军强国的蒸汽装甲战列舰已达到较高的水平。蒸汽机不仅为军舰提供了推进动力，而且蒸汽还被用于操纵舵系统、锚泊系统、转动装甲系统、装填弹药、抽水及升降舰载小艇等。大型蒸汽装甲战列舰的排水量达到8000至9000吨，推进功率达到6000至8000匹马力。这时的战列舰在主甲板的中央轴线上或者舰体两侧装配了能做360度全向旋转的装甲炮塔，舰炮也都普遍采用了螺旋膛线，攻击力进一步增强。
此时的战列舰大多被称作“铁甲舰”(Ironclad)，清朝北洋水师的定远号、镇远号铁甲舰可以称作是这一时期的战列舰代表，到了二十世纪，随着航空母舰的发展，铁甲战列舰逐步被淘汰，现在定远级两艘铁甲舰也被认为中国海军唯一的两艘真正意义上的铁甲舰。
