Fou creat el 1914 a partir de la fusió dels laboratoris de biologia marina de Santander, dependents de la Universitat de Valladolid i fundats el 1886, i de Porto Pi, dependent de la Universitat de Barcelona i fundat el 1906. Actualment és un organisme autònom de l’estat distribuït en una seu central a Madrid, diferents centres oceanogràfics costaners i algunes plantes experimentals d’aqüicultura. A més, disposa d’una flota de sis vaixells oceanogràfics de diferent tonatge. Per la seva carecterística d’organisme de competència estatal, l’Institut representa el govern espanyol davant d’organitzacions i comissions oceanogràfiques d’àmbit internacional, com per exemple la Comissió Internacional per a l’Exploració Científica de la Mar Mediterrània. També participa com a assesor científic en les negociacions internacionals sobre acords pesquers.