國立海洋生物博物館共分台灣水域館、珊瑚王國館、世界水域館及鯨典館四個展示館,以及特展區定期舉辦特展。入口迎賓廣場上設有兩座親水廣場,提供遊客嬉戲及休憩之用。
迎賓廣場
入口處有太平洋親水廣場及鯨魚親水廣場,皆以等比例製作的實體模型展示,前者呈現台灣東部海域常見的海豚,旗魚等,後者有大翅鯨跟幼鯨躍出水面,抹香鯨噴水換氣,遊客可在此廣場中戲水消暑,享受南台灣的陽光和沁涼的水意。(>點此觀看鯨魚廣場即時影像)
以水的循環為故事主軸,藉由一滴小水滴的旅行,呈現台灣從冷冽的高山溪流到一望無際的海濱外洋等等,多樣的水域生態環境。並逐一介紹棲息於其中的各式物種及其生物多樣性。
以珊瑚礁漂潛為故事主軸,藉由逐漸下潛海底所看到的海底生物景觀及沈沒的海上交通工具「沉船」,是如何成為海底生物的樂園。最後,介紹全球努力拯救珊瑚的觀念在告訴遊客珊瑚在海洋中的重要性。
以時空探查艇遨遊時空及各海域為故事主軸,藉由即時運算之虛擬科技,配合3D或2D的成像方式,重新呈現無法到達或難以到達之水域。並透過展示手法的運用,讓遊客穿梭於虛擬與真實之間,感受遠古時期的海洋、巨大的海藻森林,深不可測的深海水域及寒冷的極地水域。
路過後灣,從海邊就可以遠望,有一棟顯眼的鯨魚造型建築,這就是「鯨典館」。(>按此連結至鯨典館活動網站)
在2010年,由經濟部能源局跟國立海洋生物博物館合作,將原本的濱海管理站,搖身一變成為了使用太陽能發電技術的光電經典館,在外表使用了1000片的多晶矽太陽能電池進行發電,利用恆春地區日照良好、環境空曠且遮蔽較少的特點,將南台灣熱情的陽光轉變成能源,供給鯨典館使用。鯨典館的光電系統容量為104.1kWp,目前每年發電量約為10.8萬度電(註一),大約是11,000戶家庭日用電量,約減少56.38公噸二氧化碳排放量。