Lietuvos jūrų muziejus įsikūręs šiauriausiame Kuršių nerijos taške - Kopgalyje, kur baigiasi 98 km ilgio Kuršių nerijos pusiasalis ir atsiveria Klaipėdos uosto vartai. XIX amžiaus antroje pusėje Kopgalyje buvo pastatyta gynybinė pajūrio tvirtovė, kurią sudarė centrinis redutas, gynybinis griovys, pylimai bei po jais esantys kazematai, parako saugyklos. Po Antrojo pasaulinio karo iš tvirtovės liko tik griuvėsiai.
Restauruotame ir rekonstruotame forte 1979 metais akvariumai su Lietuvos gėlavandenėmis, Baltijos ir tropinių jūrų žuvimis, preparuotos jūrų faunos ekspozicija.
Lauko baseinuose prie akvariumo pastato apgyvendinti pingvinai, Baltijos ruoniai, Šiaurės jūrų liūrai. Kazematuose po tvirtovės pylimais, buvusiose parko saugyklose, įrengta lietuviškosios laivybos istorijos ekspozicija, ant pylimų, buvusiose pabūklų aikštelėse, eksponuojama senovinių ir šiuolaikinių inkarų kolekcija.
Ant Kuršių marių kranto, senojo Kopgalio žvejų kaimo vietoje, pastatyta etnografinė pajūrio žvejo sodyba, o šalia jos - žvejybos laivų, pramoninės žūklės Lietuvoje pradininkų aikštelė.
1994 metais atidarytas vienintelis rytinėje Baltijos pakrantėje delfinariumas. Čia gyvena Juodosios jūros afalinos. Delfinai - labai jautrūs gyvūnai, jiems reikalinga ypatinga priežiūra ir meilė. Nuo 2001 metų Lietuvos jūrų muziejaus delfinariume pradėtas ypatingas delfinių ir vaikų bendravimo projektas - delfinų terapija.
Kartu su delfinais gyvena Kalifornijos jūrų liūtų porelė, kuri į Klaipėda atkeliavo iš Vokietijos Duisburgo zoologijos sodo ir jų atžala, liūtukė Basta, dabar jau sėkmingai dalyvaujanti pasirodymuose. Tai labiausiai lankomas muziejus Lietuvoje, per metus sulaukiantis apie 400 000 svečių iš Lietuvos bei pasaulio.