L’artillerie de la Marine est réorganisée et renforcée par le gouvernement impérial. Un décret de 1855 permet la mise sur pied suivante : un état-major particulier de 42 officiers et 82 employés militaires, un régiment d’artillerie de 25 compagnies, une compagnie hors rang, une compagnie du dépôt et 6 compagnies d’ouvriers d’artillerie.
Cette organisation pour l’artillerie de Marine est effective jusqu’en 1861. Par le décret du 14 août 1861, l’artillerie de marine est renommée « Corps de l’artillerie de marine et des colonies ». Suite à l’occupation de la Cochinchine, elle est renforcée et elle comprend alors un état-major général composé de deux officiers généraux, un état-major particulier doté de 20 officiers supérieurs et de 20 officiers subalternes. Le corps de l’artillerie de la Marine est porté de 25 à 28 batteries, avec une compagnie de conducteurs, un peloton hors rang, 6 compagnies d’ouvriers, une section de fuséens et un corps d’armuriers. Chaque batterie est composée de 100 hommes sur le pied de paix, 150 sur le pied de rassemblement et 200 sur celui de guerre.
La circulaire du 18 janvier 1862 répartit ainsi ces 28 batteries : Lorient 7, Cherbourg 3, Brest 2, Rochefort 2, Toulon 3, Martinique 2, Guadeloupe 2, Tahiti 1/2, Nouvelle- Calédonie 1/2, Sénégal 1 1/2, Réunion 1, Cochinchine 3, Cayenne 1/2.
En 1864, l’artillerie de la Marine devient autonome par la création, au ministère, d’une direction d’artillerie de la Marine et des Colonies. En 1870, le régiment d’artillerie de la Marine est commandé par le colonel Ollivier.