Für das neue Meeresmuseum wurde direkt am innerstädtischen Ufer Tallinns ein aus der Zarenzeit stammender Hangar für Wasserflugzeuge in eine 6500 Quadratmeter große Ausstellungsfläche mit freiem Blick aufs Meer umgestaltet. Die Dauerausstellung präsentiert auf drei Ebenen, die symbolisch für die Welt über, auf und unter Wasser stehen sollen, rund 200 Exponaten zur Geschichte der Seefahrt - darunter auch mehrere Schiffe, Wasserflugzeuge und ein U-Boot.

Prunkstück der Ausstellung ist das 1936 gebaute U-Boot „Lembit“. Das 600 Tonnen schwere Kriegsschiff war im Frühjahr 2011 das älteste noch aktive U-Boot der Welt. Auch der historische Eisbrecher „Suur Töll“ und ein Schiffswrack aus dem 16. Jahrhundert, das rund 100 Jahre älter als die berühmte „Vasa“ im Stockholmer Vasa-Museum sein soll, werden dort ausgestellt.