Les fonds du musée incluent des collections de maquettes de bateaux, dioramas, armes, instruments nautiques, cartes, tableaux et une collection archéologique. La pièce la plus précieuse est la reproduction en taille réelle de la Galère Royale de Jean d'Autriche, le vaisseau amiral de la flotte de la Sainte Ligue à la bataille de Lépante.
Bien que créé en 1936, le musée a ouvert ses portes seulement en 1942 et en 2006 il a été déclaré Musée d'intérêt national.
Le musée est situé dans l'édifice gothique majestueux des Arsenaux Royaux (Drassanes Reials), l'ancien arsenal de galères de la Couronne d'Aragon construit dans les XIIIe et XIVe siècles et ultérieurement agrandit. Nous parlons de le chantier naval médiéval le plus complet et le mieux préservé dans le monde, classé comme Monument Historique - Artistique par son importance. Avec une superficie totale de 18,000m2, l'ensemble se compose d'une série de dix nefs soutenues par des piliers rectangulaires et des plusieurs éléments fortifiés. Les nefs mesurent à partir de 8,40 à 13,5 mètres de large, suffisante pour la construction et l'entretien des navires de guerre de l'époque.
Dans le vieux port de Barcelone le Musée Maritime conserve et entretient plusieurs navires historiques comme le paillebot Santa Eulalia, le canot Drac et le luth Lola. Le quai Bosch i Alsina este le site d'amarrage de Santa Eulàlia, un voilier à trois mâts avec 46 mètres de long, construit en 1918. Le bateau peut être visité tous les jours quand il ne navigue pas.