青岛海洋科学与技术国家实验室由科技部和山东省、青岛市共同建设，充分调动中央各部门及地方的积极性，整合全国海洋科技资源，在体制机制上大胆改革，积极探索，服务国家海洋战略。主要依托：中国海洋大学、中国科学院海洋研究所、国家海洋局第一海洋研究所、农业部中国水产科学研究院黄海水产研究所、国土资源部青岛海洋地质研究所5家单位联合共建。
在人才队伍建设方面采取人才引进、双聘任制等方法和措施，有利于吸引高水平人才，形成知识和年龄结构较为合理的研究队伍，汇聚青岛市海洋科研的主要研究力量，其中院士16人，博士生导师367人，博士点达50个。
实验室根本任务是站在国家战略需求的高度，优化海洋科技资源配置、实现资源共享、开展科技创新，最终建成我国海洋基础与应用研究和高技术研发的重要基地、国际交流中心、优秀科学家汇聚地和高层次人才培养载体。国家实验室将由功能实验室、公共实验平台和技术支撑体系三部分组成，将在海洋与全球气候变化，海洋生物资源可持续利用，近海生态环境演变过程、机制与保护、海洋地质过程与矿产资源探测评价，海洋数值模拟与观测技术等方向展开基础性、前瞻性研究。
2007年9月青岛海洋科学与技术国家实验室建设方案正式通过由国务院委托科技部、财政部组织的国家论证。在两天时间里，由科技部、财政部组织的专家听取并审阅了国家实验室筹备组关于实验室建设方案的总报告、8个功能实验室的分报告、公共实验平台和技术支撑体系的综合报告。经过讨论，专家组形成了“同意国家实验室的建设方案，建议尽快批准实施”的意见。专家组的意见指出，青岛市地区汇聚了国内一批具有较强优势的海洋科技力量，承担了大量的国家海洋科技重大任务，为我国海洋科技事业发展作出了重要贡献。围绕国家重大战略目标，在青岛建设国家实验室是落实《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》的重要举措，对增强我国海洋科技自主创新能力、探索科技管理体制改革的新模式意义重大，具有紧迫性。专家组认为，国家实验室利用筹建单位现有优势和基础，提出的建设方案符合我国海洋科技发展需要，并在管理体制和运行机制上提出了新的思路，框架结构和运行模式基本符合当前科技体制下国家实验室建设的要求。各理事单位提出的8个功能实验室和3个技术支撑体系的建设，体现了资源整合的思想，有利于更充分发挥现有资源的功能和作用，可望对国家实验室的建设奠定重要基础。提出的新建6个面向国内外开放共享的公共实验平台设想，将提升国家实验室的能力，对推动全国海洋科技发展具有积极作用。
2015年4月16日，青岛海洋科学与技术国家实验室第一届理事会成立暨第一次理事会全体会在青岛八大关礼堂召开。海洋国家实验室今年6月将正式开园运行，全力构建世界第七大海洋科研中心。
第一届理事会由国家自然科学基金委员会原主任陈宜瑜院士担任理事长，理事会成员包括11个国家部委、山东省、青岛市人民政府，9个国家级科研机构和若干高层专家。此次理事会的召开标志着海洋国家实验室建设试点工作的全面启动。海洋国家实验室今年6月将正式开园运行，全力构建世界第七大海洋科研中心。
10月30日青岛海洋科学与技术国家实验室正式启用。海洋国家实验室确定了海洋动力过程与气候变化、海洋生命过程与资源利用、海底过程与油气资源、海洋生态环境演变与保护、深远海和极地极端环境与战略资源、海洋技术与装备的重点研究方向，将西太平洋南海印度洋动力过程与环境气候安全（透明海洋）、蓝色生命过程与资源开发利用（蓝色粮仓）、西太平洋洋陆过渡带深部过程与资源环境效应作为未来3-5年的重大科研任务。同时，启动高性能科学计算与系统仿真、海洋药物筛选、海洋科考船队等大型平台和海上试验场等大型设施建设，力争未来三年进入世界著名海洋科研中心之列。
2022年9月，青岛海洋科学与技术国家实验室入选“CBAS全球SDG伙伴关系计划”。
海洋国家实验室正式启用.央广网.2016-01-11
中外14家机构首批入选“CBAS全球SDG伙伴关系计划”.中国新闻网.2022-09-08