國家海洋博物館面向全市廣泛征集藏品以來，本市多家單位積極響應，大力支持。雖然國家海洋博物館征集藏品已達到開館數量要求，但要達到設計規模30萬件的規模還相去甚遠，藏品征集還將持續進行。
記者了解到，天津港集團有限公司準備將天津港博覽館館藏600余件實物無償捐贈給國家海洋博物館，目前已提交藏品清單。其中包括新中國成立前招商局使用的老家具、便攜式保險箱，以及解放初期使用的裝卸工具地牛車、撬棍、手鉤等。天津地礦珠寶公司無償捐贈給國家海洋博物館14件古海洋生物化石。天津音樂學院梳理了80余首世界各地關于海洋的著名歌曲，為國家海洋博物館提供參考。天津大學檔案館積極梳理館藏文獻，并發動全校師生共同參與，目前已提交第一批藏品清單，包括恢復高考以后天津大學招收的第一批海洋工程本科生名冊。國家海洋博物館占地面積30公頃，其中一期15公頃，預留15公頃，建筑面積暫按8萬平方米控制。藏品設計規模30萬件，開館時達到2萬件，日接待能力7000人次。建設工期為3年，計劃年內開工，2016年建成。