Aloitteen museon perustamisesta tekivät Stavanger rederiforening, Stavanger søemandsforening ja Stavanger museum. Museo avattiin vuonna 1926. Vuonna 1985 Stavangerin merimuseo muutti nykyisiin tiloihinsa 200 vuotta vanhoihin merivarastoihin ja kauppiaiden rakennuksiin osoitteessa Strandgaten 17-19 Vågenissa, Stavangerin keskustan laiturilla.
Aula, jossa toimii myös kahvila ja museokauppa, on katutasossa, ja sen suuret ikkunat avautuvat satamaan, jonka ulkopuolella on jalankulkijoita, joutsenia, meri ja kalamarkkinat.