我国管辖海域记录到了20278种海洋生物。这些海洋生物隶属于5个生物界、44个生物门。其中动物界的种类最多（12794种），原核生物界最少（229种）。我国海洋生物种类约占世界海洋生物总种数的10％。
1、海洋哺乳动物，我国现有各种海兽39种。如：各种鲸类、海豚、海豹、海狮、儒艮等。2、海洋爬行动物，爬行动物是体被角质鳞片，在陆上繁殖的变温动物。3、海洋鸟类，海洋鸟类的种类不多，在中国海共记录了183种海鸟。如红喉潜鸟、黑脚信天翁、海燕、小军舰鸟、海雀、白鹭、海鸥等等。4、海洋鱼类，鱼类是脊椎动物中最低级的一个类群。在我国海域里，目前已记录到海洋鱼类3023种，其中软骨鱼类237种、硬骨鱼类2786种，约占我国全部海洋生物种类的1／7。5、海洋节肢动物，目前，在中国海共记录节肢动物4362种，约占中国海全部海洋生物物种的1／5。如鲎、虾类、蟹类等。6、海洋软体动物，在中国海共记录到各类软体动物2557种，约占中国海全部海洋生物种的1／8。如石鳖、贻贝、珍珠贝、扇贝、牡蛎、文蛤、乌贼、章鱼等。7、海洋腔肠动物，腔肠动物因其特有刺细胞，故又被称作为刺胞动物。目前，在中国海记录到各种海洋腔肠动物，共计是1010种，它们分属于腔肠动物门的三个纲。8、海洋植物，海洋植物可以简单分为两大类：低等的藻类植物和高等的种子植物。
我国海域生物种具有明显的中国海域特色，具体表现在不仅有很多世界海洋生物物种，而且还保存有许多在北半球其它海域早已灭绝的古老孑遗物种，和一些在进化上属于原始以及孤立的类群。其中，属于原始的物种有鹦鹉螺、中国鲎、柱头虫、文昌鱼以及海豆芽和酸浆贝等；属于孤立的类群也很丰富，仅鱼类就有80种。