INOS adalah pusat kecemerlangan penyelidikan utama di Malaysia yang memberi fokus kepada kajian lautan dan marin negara. Selaku HICOE (Higher Institution Centre of Excellence), INOS meletakkan misi untuk menjadi pusat penyelidikan serantau terkemuka dengan memacu perubahan melalui penyelidikan berimpak tinggi dengan pendekatan dan teknologi yang inovatif. Sebahagian besar usaha ini adalah untuk memahami kesan lautan terhadap kehidupan dengan memberi tumpuan kepada persekitaran lautan negara terutama di Laut China Selatan. INOS terdiri daripada beberapa kumpulan penyelidikan utama seperti, Kumpulan Dinamik Pesisir Lautan, Kumpulan Penyelidikan Terumbu Karang, Kumpulan Satelit Lautan, Kumpulan Pemetaan Dasar Laut dan Unit Kajian Penyu. Setiap kumpulan ini melakukan penyelidikan semasa yang relevan dengan keperluan tempatan dan global terutama dalam memahami ekosistem lautan negara dan menyediakan solusi kepada isu dan permasalahan yang dihadapi. Pusat Repositori dan Rujukan Laut China Selatan merupakan satu-satunya pusat simpanan spesimen marin di Malaysia dan menerajui usaha ini untuk memastikan maklumat sumber biodiversiti negara disimpan dengan sistematik. Hingga kini INOS menjadi rumah kepada sebanyak 30,000 spesimen yang sentiasa menjadi rujukan penyelidik dan pelajar dari seluruh dunia. INOS diiktiraf di peringkat antarabangsa kerana penyertaan aktif dalam aktiviti penyelidikan dan penglibatan dengan Intergovernmental Ocean Commission (IOC) UNESCO. Dalam bidang penyelidikan INOS mempunyai projek dengan institusi di China, Belgium, Jepun, UK dan Amerika Syarikat. Melalui kerjasama ini, INOS telah menjadi menjadi tuan rumah kepada pusat latihan antarabangsa OceanTeacher Global Academy di bawah UNESCO dan telah bekerjasama dengan Kesatuan Eropah dalam Program ERASMUS Tropimundo. Terkini, Pusat Tadbir Urusan Lautan dibangunkan dan berfungsi sebagai jambatan antara sainstis dan pembuatan dasar. Kumpulan ini terlibat dalam penyelidikan rentas bidang dengan menutup jurang antara sains dan sosial, dengan menterjemahkan penemuan tersebut ke dalam pelan rancangan negara. Dasar-dasar yang disokong oleh sains sangat penting untuk memberikan penyelesaian terbaik untuk masalah yang berkaitan dengan lautan, terutama mengenai kesan terhadap manusia. INOS sentiasa bercita-cita membawa impak positif dan membawa perubahan dan memberi impak kepada masyarakat dan negara melalui komitmen kami melalui kajian perubahan iklim, pencemaran, sumber ekosistem dan komuniti pesisir serta mendidik masyarakat mengenai masalah lautan.