For å bli et medlem av IMO, må landet lage en multilateral traktat, kjent som Convention on the International Maritime Organization. Per 2020, er det 174 medlemsland, som inkluderer 173 av FNs medlemsland pluss Cook Island. Det første landet som sluttet seg til organisasjonen var Storbritannia i 1949. De seneste medlemsland som blitt med er Armenia og Nauru, som ble medlemsland i henholdsvis januar og mars 2018.