El Departamento de Museología se preocupa principalmente de preservar y difundir la colección museográfica del Museo, ayudando de este modo a crear una conciencia marítima en todos aquellos que visiten la muestra permanente o las constantes exposiciones temporales en las que el Museo Marítimo Nacional participa y/o exhibe. 

Dentro de las funciones de este departamento podemos mencionar la mantención, actualización y renovación de la Muestra Permanente, es decir de aquella que se exhibe en las diversas salas del Museo. Además, se encuentra encargado de organizar el montaje de las distintas exhibiciones temporales que se realizan cada año, dentro y fuera del Museo. 

Este departamento se encuentra compuesto por las siguientes divisiones:

 DIVISIÓN MUSEOGRAFÍA: Esta división tiene por objetivo fundamental, definir el guión museográfico de la muestra permanente y, además, de todas aquellas que se monten de manera temporal, ya sea dentro o fuera de sus instalaciones. 

DIVISIÓN COLECCIONES: Tiene por tarea principal la curatoría y administración de todas aquellas piezas o elementos que conforman esta colección. 

DIVISIÓN EXTENSIÓN: Su función principal es planificar y ejecutar las distintas actividades de extensión que realice el Museo, como por ejemplo Las Jornadas de Historia Marítima o la edición de libros relacionados con temas marítimos e históricos. Además, se encarga de establecer acuerdos o convenios con otras instituciones, con el fin de desarrollar y difundir la cultura marítima al público en general. 

DIVISIÓN EDUCACIÓN: Tiene por objetivo fundamental, definir e incorporar distintos contenidos y actividades didácticas en las muestras museográficas y en las actividades de extensión  que desarrolla  la institución.    

DIVISIÓN DISEÑO: Tiene por objeto fundamental satisfacer las necesidades de diseño las muestras museográficas, permanentes y temporales, que monta el Museo, dentro y fuera de sus dependencias así como de todo otro diseño que se haga fundamental en el desarrollo de las actividades normales de la institución.