浙江海洋大学海洋生物博物馆始建于1998年，由原来舟山师专生物标本厂改建而成，当时仅为藏有260余种常见生物的小型标本室。2002年更名为海洋展示中心，面积扩大到300平方，标本增至1200余种。2003年9月获批成为浙江省科普教育基地；2012年6月成为学校全国海洋意识教育基地（国家海洋局）的主要支撑平台之一；2013年9月随校迁至长峙岛，正式更名为浙江海洋学院海洋生物博物馆，展厅面积1289平方米，分海洋生物和渔业船模两个分馆；2015年5月被中国科学技术学会授予全国科普教育基地称号。

目前海洋生物分馆馆藏各类海洋动物标本1700余种，2万余件，涵盖腔肠动物、棘皮动物、环节动物、甲壳动物、软体动物、鱼类、爬行类以及大型哺乳类；渔业船模分馆陈列有我国海洋渔业中具代表性的各类渔船模型、装备、作业及相关图片300余件。另外博物馆已整理出浙江以至全国海域的鱼、虾、蟹、贝等海洋生物物种名录，并创建了我国大陆首个中国海洋鱼类数据库，以及一个海洋类学习网站--话说海洋。

海洋生物博物馆现有专职人员3名，馆长赵盛龙教授是国内知名的鱼类学家，著有《东海区珍惜水生动物图鉴》、《舟山群岛海洋生物》、《海洋生物系列丛书—鱼类》、《浙江海洋鱼类志》、《福建鱼类志》、《海洋知识教材（小学版）》等多部专著。依托博物馆，学校还成立了海洋生物协会（校级学生社团，2003年创立），现有140名会员，培养了一大批海洋类科普宣传骨干。

海洋生物博物馆全年开放，年均接待数万人次的校内外人员参观，时任浙江省委书记习近平、中国科学院院士冯士筰等人莅临博物馆参观指导，国际30多个国家的政府官员和研究人员也来到博物馆访问交流。海洋生物博物馆还积极参加舟山群岛新区科技活动周、全国科普广场活动、世界海洋日及中国海洋宣传日海洋科普活动、“体验身边的海洋文化”社区科普活动、中小学义教活动等公益科普活动，并为学校海洋知识夏令营、海洋知识竞赛等活动提供指导与服务。