台中海洋生態館座落於清水區梧棲漁港旁，主體建築為地上五層之鋼筋混凝土與鋼骨混合構造，外觀設計以象徵台中港門戶的「大甲溪基石」為意象，展現原始力量感。本館定位為中部地區海洋教育與觀光核心，展示主題以大甲溪流域特色為主軸，具體呈現從高山、河口濕地至海洋的完整水域生態鏈。

館內規劃六大面向，包括海洋教育、生態展示、物種培育、體驗活動、休閒娛樂及社會責任。室內亮點包含設置於入口大廳、蓄水量達700公噸的9公尺深大洋缸，展示全台種類最豐富的水母生物；此外，亦設有中部特有種櫻花鉤吻鮭專展、室內模擬濕地及沿海魚類展示。場館採沉浸式體驗輔以數位光影技術，並配置大型景觀餐廳及屋頂眺望平台，提供民眾兼具教育、環保與休閒功能的海洋生態教育場域。