• ศึกษาสำรวจ วิจัยและพัฒนาวิทยาศาสตร์ทางทะเล ชีววิทยา ความหลากหลายทางชีวภาพ ประเมินสภาวะทรัพยากรและผลผลิตชีวภาพ รวมทั้งระบบนิเวศทางทะเลและชายฝั่ง
• วิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีเพื่อการขยายพันธุ์ อนุรักษ์สัตว์ทะเลที่หายากหรือใกล้สูญพันธุ์ และสัตว์ทะเลที่มีศักยภาพต่อผลิตภัณฑ์เทคโนโลยีชีวภาพด้านอุตสาหกรรมและการแพทย์ รวมทั้งการอนุรักษ์และฟื้นฟูทรัพยากรทางทะเลและชายฝั่ง
• ศึกษา วิจัย และติดตามสภาวการณ์เปลี่ยนแปลงทางสมุทรศาสตร์และสิ่งแวดล้อมทางทะเลและชายฝั่ง
• พัฒนา รวบรวมจัดเก็บข้อมูล และเป็นแหล่งเก็บตัวอย่างทรัพยากรทั้งสัตว์และพืชทะเลเพื่อการเรียนรู้ วิจัย และอ้างอิงทั้งในประเทศและต่างประเทศ
• ศึกษา วิจัย และพัฒนาเทคโนโลยีในการสนับสนุนฟื้นฟูทะเลไทยและพื้นที่ชายฝั่งให้มีความอุดมสมบูรณ์
• ประสานงานด้านการศึกษาวิจัย เพื่อการพัฒนาทรัพยากรทางทะเลและชายฝั่งกับหน่วยงานที่เกี่ยวข้อง
• สนับสนุนและถ่ายทอดองค์ความรู้ เทคโนโลยี และให้บริการวิชาการแก่หน่วยงานในพื้นที่ และหน่วยงานที่เกี่ยวข้อง
• ปฏิบัติงานอื่นตามที่อธิบดีมอบหมาย
  
  การจัดแบ่งงานภายใน เป็น 4 ส่วน 7 ศูนย์ ดังนี้

1. ส่วนบริหารทั่วไป (สบท.)
2. ส่วนแผนงานวิจัยทรัพยากรทางทะเลและชายฝั่ง (สผท.)
3. ส่วนวิชาการและการศึกษาวิจัยระหว่างประเทศ (สวจ.)
4. ส่วนความหลากหลายทางชีวภาพ (สลช.)

​         ศูนย์วิจัยและพัฒนาทรัพยากรทางทะเลและชายฝั่ง จำนวน 7 ศูนย์ ดังนี้

1. ศูนย์วิจัยทรัพยากรทางทะเลและชายฝั่งอ่าวไทยฝั่งตะวันออก  
2. ศูนย์วิจัยทรัพยากรทางทะเลและชายฝั่งอ่าวไทยตอนบนฝั่งตะวันออก  
3. ศูนย์วิจัยทรัพยากรทางทะเลและชายฝั่งอ่าวไทยตอนบนฝั่งตะวันตก 
4. ศูนย์วิจัยทรัพยากรทางทะเลและชายฝั่งอ่าวไทยตอนกลาง 
5. ศูนย์วิจัยทรัพยากรทางทะเลและชายฝั่งอ่าวไทยตอนล่าง 
6. ศูนย์วิจัยทรัพยากรทางทะเลและชายฝั่งทะเลอันดามันตอนบน 
7. ศูนย์วิจัยทรัพยากรทางทะเลและชายฝั่งทะเลอันดามันตอนล่าง