海面上，俄军仅剩下两艘轻巡洋舰、四艘驱逐舰以及不足十艘潜艇仍在顽强抵抗，而德军的损失则远小于俄军；此前吕伯特上校早已下令，用运输船队构筑起一道临时防线，这些运输船如同盾牌，为德军主力战舰遮挡了大量俄军鱼雷，有效减少了核心舰船的损伤。
到目前为止，德军除了一艘海因里希亲王号装甲巡洋舰被鱼雷击沉之外，仅有一艘驱逐舰在与俄军轻巡洋舰的交锋中被击沉，其余舰船大多保持着一定战力。
看着海面上混乱的战局，德军沙恩霍斯特号装甲巡洋舰舰长当机立断，立刻发出信号，呼叫格奈森瑙号、腓特烈卡尔号两艘装甲巡洋舰，随同自己一同向俄军残存的水面目标发起猛攻；同时下令所有幸存的驱逐舰，一方面展开全方位反潜搜索，清除海面上残存的俄军、英军潜艇，另一方面全力搜救弃舰的赫尔戈兰号战列舰官兵，尽可能减少人员伤亡。
失去了战列舰与重巡洋舰的牵制，德军的沙恩霍斯特号、格奈森瑙号、腓特烈卡尔号三艘装甲巡洋舰彻底释放了战力。
装甲巡洋舰开足马力，在海面上快速穿梭，主炮炮口不停转动，210mm主炮持续轰鸣，密集的炮弹朝着俄军残存的水面舰艇倾泻而去。
相较于德军装甲巡洋舰的强劲火力，俄军的轻巡洋舰与驱逐舰战力悬殊，根本无法形成有效抵抗，只能在海面上艰难规避，被动挨打。
激战中，英军残存的三艘潜艇深知战局已定，继续留在战场只会全军覆没，于是悄悄下潜，借着海水的掩护，缓缓撤离战场；俄军残存的两艘潜艇见状，也随之撤退，放弃了后续攻击。
可俄军的两艘轻巡洋舰与四艘驱逐舰却陷入了绝境，它们与德军装甲巡洋舰的交战距离只有四公里，太过接近，根本没有撤退的空间与时间，只能硬着头皮拼死反击。
炮声轰隆中，俄军的水面舰艇不断被德军装甲巡洋舰的210mm主炮命中，舰体接连出现破损，海水疯狂涌入，甲板上的火炮被逐一炸毁，士兵们的伤亡不断增加。
一艘俄军驱逐舰率先被炮弹击中要害，舰体断裂，在一片浓烟中快速沉没；紧接着，另一艘驱逐舰、一艘轻巡洋舰先后被重创，缓缓沉入芬兰湾冰冷的海水之中，剩余的舰船也伤痕累累，战力殆尽。
战至16时，芬兰湾的炮火声渐渐平息。除了五艘潜艇（俄军两艘、英军三艘）借着海水的掩护成功撤离战场之外，俄军波罗的海舰队此次参战的所有残存军舰，全部沉没于芬兰湾海底；而德军则付出了一艘战列舰（赫尔戈兰号）、一艘装甲巡洋舰（海因里希亲王号）、一艘驱逐舰以及六艘运输船的代价，艰难赢得了这场芬兰湾海战的胜利。
17时，整个战场再也见不到任何英军和俄军的舰艇踪迹，残存的五艘潜艇早已撤离至安全海域，海面上只剩下德军的舰艇、漂浮的残骸以及正在开展搜救工作的救生艇。
吕伯特上校登上附近一艘德军驱逐舰，即刻下令通讯官向海因里希亲王发报，汇报海战战况：“亲王殿下，芬兰湾海战已结束，俄军参战舰艇除部分潜艇撤离外全部沉没，我军付出赫尔戈兰号战列舰、海因里希亲王号装甲巡洋舰，一艘驱逐舰和六艘运输船的代价，成功击溃敌军，现请求率残余舰队回归萨尔马岛基地进行物资补充与休整。”
海因里希亲王的回电来的很快，指令简洁而明确：“允许撤离，但务必先完成弃舰官兵搜救工作，确保尽可能多士兵生还，搜救完毕后立即率舰队返回萨尔马岛。”
吕伯特上校看完回电后，下令加大搜救力度；就在此时，天空中的阳光再次消失，厚重的云层快速汇聚，朦胧细雨悄然洒落，缓缓覆盖整个芬兰湾海面，将海面上的残骸、救生艇与战舰，都笼罩在一片朦胧之中，仿佛在为这场惨烈海战中逝去的士兵默哀，为这场惨烈海战中逝去的士兵添上了一抹悲凉。
细雨中，德军驱逐舰依旧在海面上穿梭，搜救工作有序开展，残余的装甲巡洋舰则在周边警戒，防备可能出现的意外。