В 1949 году Институт получил в свое распоряжение первое исследовательское судно «Витязь» водоизмещением 5.7 тысяч тонн. Это был специально переоборудованный для океанологических работ корабль, с именем которого связана серия научных открытий, прославивших отечественную науку. В настоящее время «Витязь» функционирует в г. Калининграде как часть Музея Мирового океана.
В составе научного флота Института, базирующегося в Калининграде, три крупнотоннажных судна (водоизмещение более 6 тыс. тонн) - «Академик Мстислав Келдыш», «Академик Сергей Вавилов» и «Академик Иоффе» и два среднетоннажных (более 1 тыс. тонн) - «Академик Борис Петров» и «Академик Николай Страхов».
Корабли оснащены современными навигационными системами, научными приборами и оборудованием для комплексных экспедиционных исследований.
В сложных условиях 90-х годов Институту удалось выполнить одну из основных задач – предотвращение разрушения, восстановление и модернизацию научного флота. В последние годы ИО РАН постоянно увеличивает количество научных экспедиций на судах Института. Практически все экспедиции носят комплексный характер и включают природоохранную и экологическую тематику.
В России проведена реформа системы управления научно-исследовательским флотом. В академическом секторе был создан Центр морских экспедиционных исследований (ЦМЭИ), который централизовал функции, связанные с ремонтом и содержанием судов. ЦМЭИ должен обеспечить равнодоступность всех научных организаций России к научно-исследовательским судам.
Центр морских экспедиционных исследований входит в структуру Института океанологии.
Целью и предметом деятельности Центра являются обеспечение эффективности использования научно-исследовательского флота, обеспечение проведения морских научных экспедиций организациями, подведомственными Министерству науки и высшего образования России, с использованием научно-исследовательских судов, научного и (или) технологического оборудования и иных технических средств, установленных на судах, а также выполнение работ по организации и проведению морских экспедиционных исследований для иных заинтересованных пользователей в установленном порядке, если это не препятствует выполнению Плана морских научных экспедиций, согласованного Советом по гидросфере Земли ФАНО России.
Модернизирована система организации морских исследований по принципу «одного окна». Созданный Совет по гидросфере Земли проводит экспертный анализ заявок и формирует план-график экспедиций. В результате загрузка флота значительно выросла.
В состав ЦМЭИ входят Атлантическая база флота в городе Калининград, которая является крупнейшей базой научного флота в России. В перспективе ЦМЭИ пополнится еще двумя базами флота – Черноморской и Арктической.