Porter begyndte sin tjeneste som midshipman som 10-årig under sin far, kommodore David Porter, på fregatten. Resten af sit liv var han forbundet med havet. Porter deltog i den mexicanske krig i angrebet på fortet ved byen Vera Cruz. Ved borgerkrigens udbrud var han en del af en plan om at holde Fort Pickens, nær Pensacola, Florida, for Unionen; dens udførelse forstyrrede bestræbelserne på at lindre garnisonen ved Fort Sumter, hvilket førte til Sumters fald. Porter kommanderede en uafhængig flåde af morterbåde ved indtagelsen af New Orleans. Senere blev han forfremmet til rang af (virkende) kontreadmiral i kommandoen over Mississippi River Squadron, som samarbejdede med hæren under generalmajor Ulysses S. Grant i Vicksburg-kampagnen. Efter Vicksburgs fald førte han flåden i det vanskelige Red River-felttog i Louisiana. I slutningen af 1864 blev Porter overført fra det indre til Atlanterhavskysten, hvor han ledte den amerikanske flåde i de fælles angreb på Fort Fisher
, den sidste betydelige flådeaktion i krigen.