上海海洋大學研究院致力於發掘海洋科研潛力，拓寬科研領域。經過五到六年的建設，形成了以海洋生物資源、海洋環境、海洋信息為核心的海洋學科發展格局，構建了海洋學科知識創新體系，增強了科技自主創新和人才培養能力。研究院是非行政機構，是相對獨立的公共科研平臺、創新平臺和教育平臺。研究院擁有數字海洋研究所、中美海洋遙感與信息研究中心、海洋生態系統與環境實驗室、海洋生物系統與神經科學研究中心、海洋經濟與文化研究中心等11個國際性、開放性研究中心、研究所和重點實驗室，聘請了兩名雙聘院士，並靈活引進了壹批拔尖人才加入。
依托這壹平臺，上海海洋大學與美國NOAA合作建立了中國海遙感監測網，與國家海洋局東海分局建立了數字海洋研究所，與第壹海洋研究所建立了海洋環境與生態重點實驗室，與第二海洋研究所建立了海洋遙感信息中心，並致力於加入歐盟“龍”計劃。目前，海洋科學院已承擔國家973、863計劃、國家科技支撐計劃、國際合作、省部級等重大科研項目100余項。