海洋动物馆分鲸馆、热带鱼类馆、海洋无脊椎动物馆和水族馆四个部分。其规模、种类、数量仅次于我国青岛水族馆，居全国第二。 其中鲸馆展览的是一只世人罕见的抹香鲸，重25吨，长12.5米，整身占据大教室的一半。这条抹香鲸是在1985年12月在福鼎县秦屿海滩上捕获的。当时共有12只，是集体自杀中最大的一条，雌性，7岁，每小时可游10多海里，每分钟300多米，能潜入海面以下2200米的深度，且能历时1～2小时。现在排在鲸馆里的是经过去肉留皮留骨精制的标本，形态完整。 热带鱼类馆主要有红地图鱼（星丽鱼）、神仙鱼、香吻鱼、接吻鱼、花眉鱼等。地图鱼因身上有很多红色花纹，像地图一样，故名。接吻鱼很有亲情，雌雄互爱，时常接吻。 在海洋生物馆里，主要展出海洋底栖无脊椎动物，共有58种，单单海绵就有9种，腔肠动物100种，多毛类环节动物31种，还有软体动物、甲壳动物、棘皮动物等，它们大多来自我国西沙群岛和本省沿海。在珊瑚标本柜中，各种类珊瑚多不胜数，洁白美丽，如鹿角珊瑚、细孔绕石珊瑚、佳丽鹿角珊瑚等。
