제주바다전시관에는 제주바다에 서식하는 다양한 어류, 갑각류, 패류, 포유류 등을 전시하고 있다.
처음 전시관에 들어서면 제주의 포구 사진과 고래의 머리뼈를 볼 수 있으며, 제주의 조간대를 영상과 더불어 디오라마로 연출하여 다양한 각도에서 볼 수 있도록 전시하고 있다.
전시관 중심부에는 2004년 제주에서 발견된 13m 크기의 브라이드고래 골격, 제주에 서식하는 소형 돌고래 골격과 무척추동물의 다양한 표본들도 전시하고 있다.
그리고 제주바다에 서식하는 해양생물의 공생하며 살아가는 모습을 전시하고 있으며, 어류와 관련된 다양하고 재미있는 이야기들을 표본과 설명패널로 연출하고 있다.
또한 제주바다에서 서식하는 대형어류 표본을 전시하고 있으며, 어린이들이 표본을 직접 만지고 볼 수 있는 체험코너도 마련되어 있다.
마지막으로 제주바다전시관 외부에는 쓰레기로 인한 해양오염의 심각성과 바다보호의 필요성을 사진과 설명패널로 연출하고 있다.