Jūrų gamtos ekspozicijos pradžioje – gyvybės vystymasis jūroje, demonstruojami paprastieji daugialąsčiai gyvūnai – pintys, įvairiausių formų jų skeletai. Pamatysite žuvies latimerijos atlieją, ji vadinama „gyvąja iškasena“, nes mena dinozaurų laikus. Kartu tai – vienintelė šiuo metu gyvenančių riešapelekių žuvų rūšis. Pamatysite minkštuosius ir kietuosius koralus bei įstabių formų jų kalkinius skeletus. Atsakykite sau į klausimą – koralai gyvūnai ar augalai?
Jūrų gamtos ekspozicijoje taip pat pamatysite plėšrius ir labai pavojingus gyvūnus: rajas, barakudą, durklažuvę, mureną, jūrų velnią ir kitus. Jūrų velnias – tai verslinė žuvis, paplitusi Atlante. Sutinkama ir Baltijos jūroje. Plėšri, grobį privilioja „meškere“ virtusiu nugariniu spygliu.
Muziejus didžiuojasi jūrų moliuskų kriauklių kolekcija, kurią sudaro virš 8000 rūšių ir daugiau nei 23 tūkst. egzempliorių. Jūrų moliuskų kriauklių rinkinys Lietuvos jūrų muziejuje kaupiamas nuo 1971 metų. Kriauklės – iš įvairių Pasaulinio vandenyno vietų. Rūšių įvairove, moksliniu identifikavimu – tai viena geriausių kolekcijų Europoje. Didžioji dalis moliuskų kriauklių surinkta mokslinėse ekspedicijose, surengtose žvejybos, transportiniais ir mokslo tiriamaisiais laivais. Paskutinės ekspedicijos vyko 1993 ir 1995 metais į N. Kaledoniją (Ramusis vandenynas) ir 1997 m. į Taitį (Prancūzų Polinezija, Ramusis vandenynas).
