Trong thời gian tới, nghiên cứu khoa học công nghệ biển phục vụ phát triển bền vững kinh tế biển cần đáp ứng các yêu cầu sau: Duy trì nguồn vốn tự nhiên biển; Bảo tồn biển và các khu bảo tồn biển; Bảo vệ môi trường và tài nguyên biển; Phát triển kinh tế biển hiệu quả, bền vững; Thực thi chính sách, pháp luật hiệu quả trong khai thác, sử dụng biển và Truyền thông môi trường và tài nguyên biển. Theo đó, đến năm 2030, chú trọng một số định hướng (nhiệm vụ và nội dung) nghiên cứu - triển khai chủ yếu sau:

Một là, phát triển và đánh giá tài nguyên biển còn chưa biết hoặc biết chưa đầy đủ để mở rộng khai thác toàn diện tài nguyên biển, nhất là ở vùng biển sâu và xa bờ (dầu khí và khoáng sản rắn khác, các nguồn năng lượng biển, băng cháy, hóa phẩm biển, nước ngọt từ biển, nguồn lợi hải sản,...);

Hai là, nghiên cứu sinh học biển ở mức độ sinh học phân tử, tìm hiểu sự sống trong các vùng biển khác nhau. Phát triển công nghệ sinh học biển nhằm tăng sản lượng và chất lượng hải sản bằng biện pháp nuôi trồng thâm canh trình độ cao, khai thác nguồn hợp chất thiên nhiên có giá trị cao trong sinh vật biển, phục hồi nguồn lợi sinh vật biển.

Ba là, nghiên cứu các quá trình vật lý, hải dương học và động lực biển, biến đổi khí hậu và biến đổi đại dương, các chu trình sinh địa hóa, địa động lực,…nhằm hiểu biết đầy đủ quy luật hoạt động và quan hệ tương tác, nhất là tương tác biển khí quyển, làm cơ sở cho việc dự báo biển (dự báo khí tượng, thủy văn, động lực, nguồn lợi sinh vật và môi trường biển,…);

Bốn là, nghiên cứu tương tác biển lục địa và các vấn đề về tài nguyên, sinh thái, môi trường, động lực, kinh tế - xã hội ở vùng bờ biển, làm cơ sở cho phát triển kinh tế, quản lý tổng hợp, sử dụng hợp lý và bảo vệ vùng bờ quan trọng này;

Năm là, nghiên cứu các vấn đề kết cấu công trình, địa chất công trình, địa chất môi trường, tương tác biển công trình, vật liệu xây dựng, kỹ thuật xây dựng công trình ngầm, kỹ thuật chống ăn mòn, đáp ứng yêu cầu xây dựng công trình trên biển phục vụ khai thác khoáng sản, dầu khí, vận tải biển, an ninh quốc phòng trên biển;

Sáu là, nghiên cứu các vấn đề khoa học liên quan tới kỹ thuật truyền tin trong môi trường biển, đặc biệt là âm học biển và từ học biển;

Bảy là, nghiên cứu các vấn đề môi trường và công nghệ môi trường biển, dự báo và phòng chống ô nhiễm biển, tai biến địa chất biển;

Tám là, phát triển nghiên cứu các vấn đề luật pháp, chính sách biển gắn liền với các vấn đề khoa học tự nhiên.

Hoạt động nghiên cứu KH&CN biển trong giai đoạn tới cần phấn đấu mau chóng đạt được sự hiểu biết đầy đủ, chính xác về điều kiện tự nhiên, tài nguyên môi trường biển chủ yếu của biển nước ta, tạo lập được cơ sở khoa học, các giải pháp công nghệ hiện đại cho việc khai thác, sử dụng bền vững tiềm năng nguồn lợi biển nước ta, tiếp thu các thành tựu KH&CN biển của thế giới về lý luận, thực tiễn, phương pháp kỹ thuật biển, để mau chóng phát triển, xây dựng thành công một ngành khoa học công nghệ biển chính quy, hiện đại tiến kịp trình độ khu vực và một số lĩnh vực đạt trình độ thế giới.

Hoạt động điều tra nghiên cứu biển nước ta trước hết cần phát huy nội lực, đồng thời đẩy mạnh hợp tác quốc tế, tạo điều kiện hội nhập với khoa học công nghệ biển thế giới. Hoạt đông KH&CN biển phải là cầu nối tăng cường quan hệ hữu nghị, thân thiện, nâng cao năng lực và trình độ điều tra nghiên cứu biển, nâng cao vị thế của Việt Nam ngang tầm khu vực và quốc tế, góp phần giải quyết tranh chấp trên biển, giữ vững chủ quyền, quyền chủ quyền và lợi ích quốc gia trên các vùng biển của đất nước.

Xây dựng được tiềm lực KH&CN biển đủ mạnh. Trước hết cần đầu tư thích đáng cho xây dựng cơ sở hạ tầng nghiên cứu biển; để nhanh chóng có được cơ sở hạ tầng chuyên nghiệp cho điều tra nghiên cứu KH&CN biển đáp ứng yêu cầu điều tra khảo sát tổng hợp và chuyên đề; cơ sở kiểm định thiết bị máy móc chuyên dùng, phòng thí nghiệm trọng điểm quốc gia về hải dương học, hóa sinh biển... Hình thành đội ngũ cán bộ KH&CN biển có trình độ cao, tâm huyết, có khả năng hội nhập quốc tế. Xây dựng được một số tập thể KH&CN biển mạnh với các nhà khoa học đầu ngành.