Ở đây lưu giữ bộ sưu tập gồm hàng chục nghìn tiêu bản, mẫu vật của hơn 6.000 loài sinh vật biển và hàng nghìn sinh vật biển sống của 400 loài đang được nuôi dưỡng, trưng bày.
Bảo tàng Hải dương học bao gồm các khu vực nuôi thuần hóa sinh vật biển, rừng ngập mặn nhân tạo, khu mẫu sinh vật biển lớn, thiết bị nghiên cứu hải dương học, tài nguyên phi vật thể.
Du khách đến thăm sẽ được tận mắt xem bảo tàng sinh vật biển, trong đó có các loài thú biển quý hiếm đang có nguy cơ tuyệt chủng như bò biển (Dugong).
Bảo tàng đang lưu giữ, bảo quản, trưng bày bộ xương cá voi lưng gù khổng lồ dài gần 26m, cao 3m đã bị chôn vùi trong lòng đất ở đồng bằng sông Hồng ít nhất hơn 200 năm.
Bảo tàng giới thiệu với du khách các đặc điểm tự nhiên của vùng Biển Đông, giới thiệu những khoáng sản, tài nguyên quý giá.
Đến với bảo tàng, du khách như được hòa mình giữa lòng đại dương, xung quanh là các loài cá quý hiếm, các sinh vật biển tuyệt đẹp.
Không gian tại bảo tàng mang đến cảm giác mới mẻ, sinh động, hấp dẫn du khách tham quan trải nghiệm.
Các loài sinh vật biển tiêu biểu và giá trị được nuôi tại bảo tàng gồm rùa biển, cá mập, cá đuối, cá chình, cá mú, san hô sống với các loại cá cảnh biển, tôm biển…
Bảo tàng Hải dương học nhắc nhớ mọi người cùng nâng cao ý thức bảo vệ cảnh quan môi trường, nguồn lợi, đa dạng, phong phú sinh thái biển.