「海洋科學系」由「海洋科學學士學位學程」，連同「海洋地質及化學研究所」和「海洋生物研究所」、以及「海下科技暨應用海洋物理研究所」與「海洋生物科技暨資源學系」部份師資整併而成；原有的各研究所專業領域改以研究群方式調整為海洋科學系分組的碩士班與博士班，以全面性整合研究教學資源和培植具備基礎海洋科學背景之學生，提供本校及國內外其他學術研究機構發展海洋相關研究、產業、教育之人才需求，以下為原單位簡介。

「海洋生物研究所」為獨立研究所，設博、碩士班，碩士班成立於民國70年，為全國第一所以基礎海洋生物學為教學研究課題之系所，首任所長為自中研院動物所借調的張崑雄教授；於84年成立博士班。

「海洋地質研究所」於74年4月間由國科會敦聘客座教授陳鎮東成立籌備處；同年8月1日研究所碩士班正式成立招收碩士班學生、由陳教授擔任首任所長。五年後、為延伸高等教育和進一步培育專業研究人員，於79年成立博士班；後續於85年更名為「海洋地質及化學研究所」。

「海洋科學學士學位學程」於98年成立，在海洋科學學院相關師資的努力照顧、細心引導之下，新生代的海洋尖兵儼然成形。為了延續這股可貴的海洋人才命脈，同時為了強化課程跨領域學習、以提供落實並提昇臺灣“海洋立國”競爭力的所需要的建設人力與能量，乃於102年進一步將學程實體化、成為設有大學部、碩士班、與博士班的海洋科學系。