中国科学院海洋研究所科研部门根据2015年10月研究所官网显示，海洋研究所设有5个中国科学院重点实验室，7个联合实验室，此外，该所还设有海洋生物分类与系统演化实验室、胶州湾海洋生物系统国家野外科学观察研究站、中国科学院海洋生物工程技术研究发展中心
中国科学院重点实验室：中国科学院海洋地质与环境重点实验室、中国科学院海洋环流与波动重点实验室、中国科学院海洋生态与环境科学重点实验室、中国科学院实验海洋生物学重点实验室、中国科学院海洋环境腐蚀与生物污损重点实验室 联合实验室：中美联合海洋生态动力学开放实验室、中日海洋腐蚀环境共同研究中心、中日海洋防腐涂料研究发展中心、山东省腐蚀科学重点实验室、青岛市海洋生物技术重点实验室、海洋环流与气候环境联合研究中心、中科院海洋所 獐子岛渔业 海洋生态养殖联合实验室
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