深圳海洋博物館選址大鵬新區新大片區，背靠七娘山，北朝龍岐灣，東臨新大河濕地，擁有山海連城、臨河擁灣的優越自然地理環境，用地面積5.77萬平方米，規劃建筑面積約10.8萬平方米。

以“海上的云”的概念展現漂浮的建筑的理念，海洋博物館以一種輕盈謙遜的方式融入山海之間，輕柔、自由的建筑形態與大鵬半島獨特的環境風貌緊密融合，有機連接起周邊山、海、濕地和城市景觀，形成陸地與海洋的有趣對話；輕質界面材料透明與半透明的處理，隨著環境與視角的轉變而不斷變化，展現“云”的特質；連續的無柱空間使博物館每個功能區間之間既相互獨立又形成有機的連續，創造了一種未來感的空間體驗。

該項目將以“中國領先，世界一流”為目標，建設集收藏、研究、展示、科普等功能于一體的綜合性海洋博物館，打造面向未來的海洋資源收藏展示中心、海洋文化教育中心和海洋科學研究中心。