自然资源部第二海洋研究所科研平台据2019年2月研究所官网资料显示，海洋二所建有自然资源部系统内唯一一个国家重点实验室和三个自然资源部重点实验室，与浙江省共建有浙江省海洋科学院
此外，二所还建有检测中心、海洋标准物质中心、海洋科技信息中心等技术服务机构和技术支撑体系
海洋二所建有海底科学实验室、海洋生态与环境实验室、海洋工程勘探研究院、国家海岛开发与管理研究中心等业务部门，建有中国大洋勘测技术与深海科学研究开发基地、专属经济区与大陆架研究中心、印度洋业务化海洋学研究中心等研究与业务中心
国家重点实验室：卫星海洋环境动力学国家重点实验室
自然资源部重点实验室：国家海洋局海底科学重点实验室、国家海洋局海洋动力过程与卫星海洋学重点实验室、国家海洋局海洋生态系统与生物地球化学重点实验室
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