Forskningsstasjonen i Flødevigen ble opprettet i 1882, og er en av landets eldste marine forskningsstasjoner. Den har Skagerrak, Nordsjøen og kystsonen som sitt arbeidsområde, og var også den første som begynte med forsøk på oppdrett av fisk og skalldyr i Norge. Det internasjonale forskningsprosjektet MAR-ECO langs Den midtatlantiske rygg i 2004 ble også ledet herfra. Forskningsstasjonen i Matre ble etablert i 1971, og har forskning på laks som sin hovedoppgave. Forskningsstasjonen Austevoll åpnet i 1978 og arbeider mest med marine arter. I 2003 etablerte HI en avdeling i Tromsø – Havforskningsinstituttet Tromsø. Der ligger også Marbank – en nasjonal marin biobank med hovedfokus på bunnlevende makro- og mikroorganismer, bakterier og sopp (fungi).