Het 320 Dutch Squadron RAF was een maritiem squadron dat op 1 juni 1940 in Pembroke Dock werd opgericht als onderdeel van de Britse Royal Air Force. Van juni tot en met oktober 1940 stond het onder commando van Lt.Cdr. J. M. van Olm, daarna tot maart onder Lt.Cdr. Willem van Lier (1899-1976). Hun motto was "We Are Guided By The Mind Of Liberty".

Na de meidagen van 1940 vlogen acht tweemotorige Fokker T.VIIIw-vliegtuigen naar Engeland. Dit vormde de basis van het 320 squadron. Hun taak was onderzeeërs op te sporen en onschadelijk te maken. Twee Fokkers gingen verloren, na enige tijd werden de andere Fokkers onbruikbaar, veelal door gebrek aan reserveonderdelen. Vanaf augustus werden Ansons ingezet, in oktober werden die aangevuld met Hudsons. Op 18 januari 1941 ging het squadron samen met 321 Dutch Squadron RAF.

Na de bevrijding van België werd het squadron op 18 oktober 1944 overgeplaatst naar Melsbroek en op 30 april 1945 naar Achmer, Duitsland. Op 2 augustus 1945 kwam het squadron onder de Marine Luchtvaart Dienst.

Het squadron is lange tijd gevestigd geweest op Marine Vliegkamp Valkenburg. Waar het gebruikt werd voor Opsporing en redding(OSRD, SAR: Search and rescue in het Engels) en onderzeeboot opsporing en bestrijding missies. Bekende vliegtuigen uit die tijd: Grumman S-2 Tracker, Lockheed P-2 Neptune, Breguet Atlantic, Lockheed P-3 Orion en anderen.

In 2005 werd het squadron opgeheven.