是国立综合性海洋研究机构。拥有海洋科学、环境科学与工程一级学科博士学位授予点和博士后科研流动站。重点研究热带边缘海海洋水圈－地圈－生物圈圈层结构及其相互作用特征与演变规律，探讨其对资源形成和环境变化的控制和影响，发展具有南海特色的热带海洋资源与环境过程理论体系和应用技术。以生态安全与绿色发展、海-陆-气相互作用与环境安全、边缘海与大洋板块相互作用和环境保障为战略主题，聚焦生态文明和海洋建设，着力突破海洋领域前沿科学问题和关键核心技术，力争建成国际水平的热带海洋科学研究、人才培养、成果转移转化三高地，从而为发展我国海洋经济和维护海洋权益做出基础性、战略性和前瞻性贡献。重点学科领域：热带海洋环境动力与生态过程、边缘海地质演化与油气资源、热带海洋生物资源可持续利用与生态保护和海洋环境观测体系及其关键技术。设有热带海洋环境国家重点实验室、广东省应用海洋生物学重点实验室、广东省海洋遥感重点实验室、海南省热带海洋生物技术重点实验室与海洋环境工程中心等。拥有广东大亚湾海洋生态系统国家野外科学观测研究站、海南三亚海洋生态系统国家野外科学观测研究站，海南西沙海洋环境国家野外科学观测研究站、湛江海洋经济动物实验站、粤东上升流区海洋生态系统综合观测研究站（汕头海洋植物实验站）和南沙海洋生态环境实验站。有“实验1”“实验2”“实验3”“实验6”4艘大型海洋科学考察船和一个淡水码头。拥有仪器设备公共服务中心、海洋环境检测中心、南海海洋生物标本馆和海洋信息服务中心。南海海洋所牵头，联合自然资源部广州海洋地质调查局等50家单位筹建南方海洋科学与工程广东省实验室（广州）。获科技部批准建设中国-斯里兰卡热带海洋环境“一带一路”联合实验室，国家重大科技基础设施“冷泉生态系统研究装置”申建工作推进顺利。近60年来，南海海洋所共取得科研成果近800项，获国家、部委和省市级成果奖260项，相关科技创新团队荣获中共中央授予的“模范集体”称号（2018年）；代表性成果有“热带海洋微生物新型生物酶高效转化软体动物功能肽的关键技术”、“热带海洋生物活性物质的利用技术”、“南海与邻近热带区域的海洋联系及动力机制”和“南沙群岛及其邻近海区资源环境和权益综合调查研究”等。目前主持、国家重点研发计划项目、国家科技基础资源调查专项、国家基金项目等300余项。与40多个国家和地区建立了学术联系与合作，重点发展与欧、美、日、澳等海洋科学发达国家的合作与交流，同时加强与“一带一路”、丝绸之路沿线国家的交流与合作，拥有“工程勘察证书（海洋工程勘察综合类甲级）”、“测绘资质证书（乙级）”、“检验检测机构资质认定证书（包括检验检测机构计量认证）”等。每年承担技术服务、技术咨询或院地合作项目100余项。是中国海洋学会海洋物理分会、广东海洋湖沼学会、广东海洋学会等的依托单位。编辑出版《热带海洋学报》（核心期刊）。曾获广东省“文明单位”和广州市“文明单位”。