国家海洋博物馆今日海洋展厅是远古海洋展厅的延续与更迭，讲述的是现如今海洋的整体风貌。展览共分为三大展区，分别为地球海洋、生命海洋与保护海洋。同时它也是展品数量最多的一个展厅，展厅有5000余件精美的生物标本，这其中有明星展品大王乌贼塑化标本，以及长达9.4米的鲸鲨剥制标本、海底滑翔机蝠鲼，300余种五彩斑斓的鱼类、100多种海生鸟类以及目前最全的中国海域贝类的收藏。