In der Ausstellung werden Themen wie Meereskunde, Meeresbiologie, Fischerei sowie Fauna und Flora der Ostsee dargestellt. Besonders beeindruckend ist das 15 m lange Finnwalskelett im Chor der Katharinenhalle, wo sich alles um die Wale dreht. In den Aquarien tummeln sich quirlige Bewohner des Nordatlantiks, der Nord- und Ostsee sowie der tropischen Meere. Kraken, niedliche Seepferdchen, Haie und farbenprächtige Korallenfische sind die Publikumslieblinge.

Multimediale Erlebnissausstellung zum Anfassen, Erfahren und Staunen

Seit Juni 1999 existiert das NAUTINEUM Dänholm. Dieser Standort des Meeresmuseums in Stralsund präsentiert sich als Ausstellungszentrum für Fischerei, Hydrographie, Seewasserstraßen und Meeresforschung. In den Ausstellungshallen wird u. a. die vorpommersche Küstenfischerei vorgestellt. In der 14 m hohen Bootshalle befindet sich das Museums-Zeesboot STR 9. Auf dem weitläufigen Freigelände sind viele imposante Großexponate zu sehen, so auch das Unterwasserlabor "Helgoland". Ebenfalls im NAUTINEUM liegt Deutschlands größter Eisbrecher, die "Stephan Jantzen".
Neu hinzugekommen ist 2002 die Erlebnisausstellung Meereswelten, eine Sonderausstellung des Meeresmuseums.