海洋一所以促進海洋科技進步為使命，以為海洋資源環境管理、海洋國家安全和海洋經濟發展服務為宗旨，重點研究中國近海、大洋和極地海域自然環境要素分布及變化規律，包括海底過程與資源、海洋環境與數值模擬、海洋生態安全與修復、海洋氣候與防災減災、海洋環境信息與保障、海洋空間管理與規劃等六大目標領域。

建所60余年來，海洋一所參與并完成了一大批國家重大海洋專項、973項目、863計劃項目、國家科技支撐項目、國家自然科學基金項目、國際合作項目和海洋開發項目，研究成果獲國家、部委和省市等各級科技獎勵260余項，制定推薦性國家標準10余項，授權發明專利授權1千余項，為我國海洋科學事業的發展和海洋經濟建設做出了突出貢獻。