南海水产研究所于1953年在广州市正式成立（原名广东省人民政府农林厅水产局水产研究所），经过半个世纪的建设，已发展成为南海区从事热带亚热带水产基础与应用基础研究、水产高新技术研究和水产重大应用技术研究的社会公益性和基础性国家级科学研究机构。
所内设有海洋渔业资源与捕捞技术研究室、水产养殖种质资源与增养殖技术研究室、营养与食品工程研究室、海洋渔业生态环境与污染监控技术研究室、渔业生物病害防治研究室。并设有农业部渔业生态环境重点开放实验室、广东省渔业生态环境重点实验室、农业部渔业环境及水产品质量监督检验测试中心(广州)、农业部渔业环境监测中心南海区监测站、农业部南海区渔业病害防治中心等，在广东省深圳市和海南省三亚市分别设有野外实验基地。
建所以来，承担各级各类科研项目500多项，获得各类科研成果238项，其中，国家级奖励9项，省、部级奖励57项。突出的科研成果有《四大家鱼人工繁殖》、《大珠母贝人工育苗与插核珠技术》、《“南海贻贝观察”体系的研究》、《广东省海岛水域海洋生物和渔业资源调查》、《鲻鱼人工繁殖与育苗技术研究》等等。这些科技成果，为促进水产科学技术的发展和繁荣渔（农）村经济做出了积极的贡献。
该所承担科技成果转化的有科技服务公司和饲料与健康养殖技术开发中心，科技公司重点是为渔业管理与规划、渔业工程、技术推广与示范等提供技术服务；健康养殖中心拥有以三微产品（微生物环境调节剂、微生物饲料添加剂、微生物肥料）和绿色渔药系列为龙头产品的品牌，年生产能力逾千吨，产品远销全国各地二十几个省市及东南亚沿海国家。
全所现有职工345人，其中科技人员177人，包括研究员12人，副研究员35人。获国家级“有突出贡献中青年专家”称号2人，省、部级“有突出贡献中青年专家”称号7人；享受国务院特殊津贴专家32人；获全国、省级劳动模范称号5人次，全国农业先进科技工作者2人，获广东省丁颖科技奖3人，广东省青年科技标兵6人……。该所已基本形成了一支学科配置合理、创新意识强、学术思想活跃、勇于拼搏的以中青年科技人员为主的研究队伍。
全所固定资产共5000多万元，拥有万元以上的科研仪器200多台（套）。图书馆藏书量8万余册，中外期刊1600多种，并出版有《水产文摘》、《南海水产研究》期刊。
成立于1954年的标本室现有各类海洋生物标本1万多瓶（件），其中新种数十种，是华南地区贮藏量最大的海洋生物标本库。
