Главный корпус Музея Мирового океана открыт к VII Международному конгрессу по истории океанографии в сентябре 2003 года. В 2004 году здесь разместилась экспозиция «Мир Океана. Прикосновение…» с великолепными морскими аквариумами, уникальными коллекциями раковин морских моллюсков и кораллов. На 2-м этаже главного корпуса находится Конгресс-холл, который служит для проведения концертов, выставок, конгрессов, конференций и презентаций. Маяк с линзой Френеля и смотровая площадка, откуда открывается вид на набережную исторического флота и Кафедральный собор, венчают здание Главного корпуса.
Главный корпус является первым шагом к началу крупномасштабного строительства современного экспозиционного здания музея. Планируется строительство второй и третьей очереди, которая включают строительство основного экспозиционного здания музея, оснащенного современным оборудованием. В новом здании будет создана основная постоянная экспозиция «Мировой океан». Только площадь океанариума составит 969 кв. метров! Система спроектированных помещений будет включать фондохранилище, визит-центр, крытые переходы, связывающие музейные здания в единый комплекс. В здании нового музейного корпуса разместятся также кино-лекционный и выставочный залы на двух ярусах. Автор проекта строительства Главного корпуса - архитектурная мастерская В.А. Гаврилова.