北海海底世界鱼类主，以生物的进化为线索布置陈设。海洋植物室展出马尾藻、江蓠、总状蕨藻、香蕉菜、团扇藻等。无脊椎动物标本中有各种珊瑚、海贝、南珠、龙虾、乌贼、鲎、海葵、海蜇、关公蟹以及海参、鱿鱼、光裸星虫、鲍鱼、日月贝等。

还有环纹蜒螺、鳞突拟蝉虾、刀指蝉虾、圆尾鲎等中国新纪录种类。脊索动物室展出北部湾产的海洋鱼类400多种，有双髻鲨、居氏鼬鲨、鲸鲨、珊瑚礁鱼类、5种海龟及各种海蛇标本。