다양한 해양생물을 직접 보고 느낄 수 있는 해양테마과학관은 국내 해양생물을 다룬 1층 전시실과 중생대 공룡과 화석 등을 다룬 2층, 그리고 3층의 4D 영상관으로 구성되어 있다. 1층에는 국내 토종 수족관, 삽교 생태계 전시, 어패류 표본전시관, 해파리 모형 체험관, 열대 해수어 수족관이 마련되어 있다. 특히나 어류체험존과 닥터피시체험존은 터치 풀로, 직접 손을 담가 볼 수 있다. 귀여운 닥터피시가 손으로 몰려오면 간질간질 웃음이 난다. 2층에는 중생대 공룡, 화석, 광물, 삽교호 생태체험이 전시되어 있다. 공룡코너에서는 공룡모형이 움직이면서 소리를 내며, 티라노사우루스, 트리케라톱스, 벨로시렙터 등 다양한 중생대 공룡들을 만나볼 수 있다. 화석과 광물 코너에서는 지질시대의 퇴적암 안에 퇴적물과 함께 퇴적된 동식물의 유해나 흔적을 볼 수 있는 화석과 광물을 관찰할 수 있다. 3층 4D 영상관에는 과거 공룡 세계로 돌아가 공룡이 눈앞에서 움직이는 듯한 공룡 대탐험과, 롤러코스터를 직접 타는 듯한 스릴을 느낄 수 있는 롤러코스터 영상을 감상할 수 있다. 건물 외부에서는 서해대교와 군함이 한눈에 보이는 왕복 120M의 행글라이더 체험도 할 수 있으며 야외전시물로 전시된 수륙양용장갑차, 해상초기계, 대형스크루, 탱크, 군함 함포, 군함 닻도 직접 볼 수 있다.