Instalado na Fortaleza de Santa Maria da Arrábida, o Museu possui a colecção do naturalista setubalense Luiz Gonzaga do Nascimento, que remonta ao início do século XX.
Poderá visitar a Sala dos Aquários, de água salgada, com fauna e flora do litoral marinho da Arrábida e a sala de Exposições onde encontrará várias exposições temáticas relacionadas com o litoral, a Arrábida e o Sado. O Museu tem ainda uma sala de vídeo e videoteca.
Esta fortaleza, que agora alberga o museu, foi mandada construir a pedido dos monges do Convento da Arrábida, por D. Pedro, ainda regente no ano de 1670. Em 1978 é entregue ao Parque Natural da Arrábida, que a reconstroi e nela instala, em 1991, o Museu Oceanográfico.
De traça nitidamente seiscentista, com quatro parapeitos para o lado do mar, oferece a sua arquitectura elementos particularmente notáveis como as lápides e a pedra de armas da entrada. A fortaleza possui ainda uma belíssima imagem de Nossa Senhora, em pedra lioz, de feição também seiscentista.