Открытие выставки приурочено к Международному дню Чёрного моря, который ежегодно отмечается 31 октября в память о дне 1996 года, когда шесть стран Причерноморья подписали Стратегический план действий по реабилитации и защите этого морского бассейна.
Тематика выставки очень разнообразна. Представлена природа морского бассейна от палеозойской эры до настоящего времени. Экспонируются как окаменевшие останки организмов древних морей (аммониты, кораллы, кости китов и дельфинов), так и современные представители фауны и флоры (водоросли, рыбы, моллюски). В том числе впервые демонстрируется уникальная коллекция черноморских водорослей из фондов музея.
Чёрное море сыграло важную роль в истории многих народов, обитавших на его берегах. Поэтому важной частью экспозиции являются исторические и археологические экспонаты, иллюстрирующие жизнь людей, развитие торговли и мореплавания, военных сражений охватывающие период от античности до событий Великой Отечественной войны. Это уникальные археологические артефакты, поднятые со дна моря: свинцовые печати, монеты, якоря, личные вещи участников Керченско-Эльтигенской десантной операции и многое другое.
И конечно демонстрация «сокровищ» Чёрного моря была бы не полной без освещения использования его ресурсов: биологических, минеральных, курортно-оздоровительных.
Объединяет эти части экспозиции тематика научных исследований, где представлены современные научные труды, карты, приборы, представленные ведущими научными организациями, деятельность которых связана с Чёрным морем.