Podstawową grupę zgromadzonych zbiorów Działu Morskiego stanowią obiekty techniczne. Są to przede wszystkim okrętowe urządzenia pokładowe, elementy konstrukcyjne statków, wyposażenie bosmańskie a także urządzenia napędowe. Kolejną grupę stanowią przyrządy i pomoce nawigacyjne, w tym zbiór historycznych i współczesnych map morskich oraz urządzenia łączności radiowej.

Znaczącą część zbiorów stanowią modele redukcyjne jednostek pływających, na które składają się: statki handlowe, portowy i pomocniczy tabor pływający oraz okręty i statki historyczne. Zbiory Działu Morskiego prezentowane są na dwóch wystawach stałych "Dzieje żeglugi na Bałtyku od VIII do XIX w." i "P olska na morzu w latach 1920 – 1945".