海洋一所以促进海洋科技进步为使命，以为海洋资源环境管理、海洋国家安全和海洋经济发展服务为宗旨，重点研究中国近海、大洋和极地海域自然环境要素分布及变化规律，包括海底过程与资源、海洋环境与数值模拟、海洋生态安全与修复、海洋气候与防灾减灾、海洋环境信息与保障、海洋空间管理与规划等六大目标领域。
建所60余年来，海洋一所参与并完成了一大批国家重大海洋专项、973项目、863计划项目、国家科技支撑项目、国家自然科学基金项目、国际合作项目和海洋开发项目，研究成果获国家、部委和省市等各级科技奖励260余项，制定推荐性国家标准10余项，授权发明专利授权1千余项，为我国海洋科学事业的发展和海洋经济建设做出了突出贡献。