O projeto museográfico é moderno e valoriza as peças de maneira segura e confortável para o visitante. O Projeto luminotécnico é todo em led e os ambientes são climatizados, o que garante uma visitação agradável em qualquer época do ano. É totalmente acessível para pessoas com deficiência física e com mobilidade reduzida.
O acervo do Museu Oceanográfico Univali tem mais de 200.00 peças e a exposição apresenta menos de 1% delas, proporcionando ao visitante um panorama da biodiversidade marinha brasileira. Além disso, animais vivos em aquários acrescentam vida e movimento ao circuito expositivo. O museu está dividido em sete diferentes alas, conforme os seguintes temas:
ALA AZUL - Surgimento da vida e a história da relação do homem com o mar
Esta ala versa sobre o surgimento da vida, apresentando fósseis de cada era geológica do nosso planeta. Peças históricas contextualizam o fascínio das antigas civilizações pelo mar, apresentando suas respectivas contribuições para o surgimento e desenvolvimento das ciências.
ALA VERMELHA - Invertebrados Marinhos
Estão expostos esqueletos calcários de grupos como poríferos e corais, localizados em frente aos aquários em que animais das mesmas espécies são apresentados vivos. As formas e cores dos moluscos são mostradas através de suas conchas e de espécimes como as lulas-gigantes conservadas inteiras. Os equinodermos são representados pelas estrelas, ouriços e pepinos do mar. A ala termina com a exposição de diversos crustáceos como camarões, siris, caranguejos, lagostas, entre outros.
ALA VERDE - Peixes cartilaginosos
Nesta ala é apresentada uma grande variedade de tubarões e raias, com exemplares únicos, incluindo animais costeiros, oceânicos, de profundidade e ameaçados de extinção. São expostos dentes e maxilas das principais espécies deste grupo, incluindo a única maxila de tubarão branco em exposição no Brasil. Outro setor contempla as formas de reprodução deste grupo, revelando a grande adaptação a diferentes habitats marinhos. Também completam esta ala quatro aquários que representam os habitats destes animais na natureza.
ALA MARROM - Peixes ósseos
Representantes das principais famílias de peixes ósseos estão expostos, mostrando a variedade de formas e adaptações do grupo. Destaque para grandes peixes como o primitivo e costeiro Tarpão e o oceânico espadarte. O plantel dos aquários é composto por peixes do Oceano Índico e do Oceano Pacífico. Completa esta ala uma raríssima exposição sobre os peixes de profundidade, que vivem na zona abissal, há mais de 2.000 metros de profundidade.
ALA CINZA - Répteis marinhos
Os répteis marinhos são restritos a apenas 14 espécies. A coleção do MOVI é majoritariamente composta por tartarugas marinhas. No Brasil ocorrem cinco espécies, todas apresentadas nesta ala. A exposição é a mais completa já montada e contempla vários aspectos da biologia e da ecologia desses animais, apresentando desde os pequenos filhotes até as tartatugas-marinhas-gigantes.
ALA BEGE - Aves marinhas
Esta ala destaca aspectos interessantes da biologia e ecologia de algumas espécies deste grupo. São apresentadas todas as espécies de pinguins, apontando sua distribuição no hemisfério Sul. O destaque fica por conta de um diorama representando uma ilha oceânica e que contém as espécies ameaçadas de extinção dos albatrozes errantes.
ALA PRETA - Mamíferos marinhos
A exposição inicia com a parte histórica da caça à baleia e sua exploração comercial, atividade que foi muito praticada em Santa Catarina. Em seguida são expostas diversas espécies de golfinhos e baleias que ocorrem no sul do Brasil, apresentando aspectos da sua biologia. Também são contemplados os lobos e leões marinhos da América do Sul e os peixes-boi marinhos que ocorrem no nordeste brasileiro.
