Kanuni Sultan Süleyman döneminde, Osmanlı İmparatorluğu askeri ve denizcilik alanında büyük başarılar elde etmiştir. Mohaç Zaferi'nden 12 yıl sonra kazanılan Preveze Deniz Savaşı, Osmanlı donanmasının denizlerdeki üstünlüğünü kanıtlayan önemli bir zaferdir.

Preveze Deniz Savaşı, 28 Eylül 1538 tarihinde Osmanlı donanması ile birleşik Avrupa donanması arasında gerçekleşmiştir. Barbaros Hayreddin Paşa'nın kaptan-ı derya olarak Osmanlı hizmetine girmesiyle, Türkler ile Avrupa devletleri arasındaki deniz savaşları şiddetlenmiştir. Osmanlı donanması, Balear adalarını tahrip etmiş, Ege Denizi'ndeki Venedik adalarını ele geçirmiş ve Girit'teki pek çok kale ve köyü yağmalamıştır.

Papa ve Carlo V'in teşvikiyle İspanya, Venedik, Portekiz, Malta ve Floransa donanmaları birleşerek Türk donanmasına karşı bir araya gelmiştir. Birleşik donanmanın başına Venedikli komutan Andrea Doria getirilmiştir. Haçlı donanması, Korfu adasında toplanmış ve daha sonra Preveze kalesini kuşatmıştır.

Barbaros Hayreddin Paşa, Preveze'nin düşman donanması tarafından bombalandığı sırada İstanköy (Kos) körfezindeydi. Durumu öğrenince Egriboz (Euboia) adasında Khalkis limanına geldi. Düşman hakkında bilgi edinmek için Turgut Reis'i Preveze'ye gönderdi ve kendisi de Osmanlı donanması ile Modon'a girdi. Barbaros'un yaklaştığını öğrenen Andrea Doria, Preveze kuşatmasını kaldırarak Korfu'ya çekildi. Barbaros da Modon'dan ayrılarak Venedik'in elinde olan Kefalonya (Kephallonia) adasını bombaladıktan sonra Preveze'ye geldi. Preveze kalesini tamir ettirdi ve donanmasıyla birlikte Narda (Arta) körfezine girdi.

27 Eylül 1538'de Osmanlı donanması Narda körfezinden çıktı ve yarım daire şeklinde yayılıp düşman donanmasına ateş açtı. Osmanlı donanmasının bu saldırısı karşısında Andrea Doria, savaşı kabul etmeyerek daha elverişli bir konuma çekildi. 28 Eylül gecesi iki donanma tekrar karşılaştı. Osmanlı donanmasının merkezine Barbaros Hayreddin Paşa, sağ kanadına Salih Reis, sol kanadına Seydi Ali Reis komuta ediyordu. Turgut Reis de yedek donanmanın kumandanıydı.

Savaş boyunca Haçlı donanması, yelkenli gemilerle kürekli gemilerin hareketlerini düzenlemekte zorlandı. Başlangıçta kuvvetli bir güney rüzgarı Türk donanmasının hareketine engel oldu; fakat rüzgar hafifleyince Barbaros, hareketsiz kalan düşman gemilerini çevreleyerek uzaktan top ateşine tuttu. 128 düşman savaş gemisi ve birçok nakliye gemisi battı. Türk donanması gemi kaybetmedi; sadece yüz ölü ve 800 yaralı verdi.

Barbaros'un karşısında başarılı olamayan Andrea Doria, amirallik fenerini söndürerek kaçtı. Preveze yenilgisinden en çok zarar gören ülke Venedik oldu. Osmanlı devletiyle yaptığı barış antlaşmasıyla Mora ve Adriya kıyılarındaki kalelerini ve Barbaros'un ele geçirdiği Ege Denizi adalarını Osmanlı Devleti'ne bıraktı; ayrıca 300,000 altın savaş tazminatı vermek zorunda kaldı.

Preveze Deniz Zaferi, Akdeniz'de Türk egemenliğini perçinlemiş ve Barbaros Hayreddin Paşa'nın denizcilikteki üstünlüğünü bir kez daha kanıtlamıştır. Bu büyük zafer, o sırada seferde bulunan Kanuni Sultan Süleyman'a, Barbaros'un oğlu Hasan Reis tarafından müjdelenmiş ve savaşın ayrıntıları anlatılmıştır. Kanuni Sultan Süleyman, zaferin şerefine tüm imparatorlukta şenlikler yapılmasını emretmiştir. Bugün Preveze Zaferi, Türk Denizcilik Günü olarak kutlanmaktadır.