在海洋生物多样性方面，东方市展现了丰富的海洋生物资源。例如，在“海棠”放归后的首次回访暨海洋生物多样性调查活动中，发现了大量鲸豚类动物，如弗氏海豚、糙齿海豚等。这些发现充分展现了我国海洋生物的多样性，并且为今后开展鲸豚保护和科研工作提供了有力支撑。此外，调查活动还记录了大量的珍稀海洋生物的性状特点、生活习性等，向人们展示了海洋生物多样性的壮美绮丽。
海南东方市的海洋生物种类繁多，具有丰富的生物多样性。其中特色的海洋生物包括:1海洋鱼类：南海地区拥有1500多种海洋鱼类，其中许多种类在西、南、中沙群岛海域分布，这些海域盛产我国其他海域罕见的大洋性鱼类。2珊瑚：小型海洋生物展示区内展示了绚烂多彩的造礁珊瑚、非造礁珊瑚以及各种各样的热带鱼。3笙珊瑚：一种软珊瑚，具有坚硬的碳酸钙骨骼，其骨骼由许多红色的细管构成，每条管内都有一连串的珊瑚虫排列成束状，因此被称为笙珊瑚。4黄铵觫：这种生物身体里含有一种磷脂，能发出荧光，其第一背鳍的钓竿顶上有一个肉穗，能发出各种光色。5螺类：例如水字螺、唐冠螺和鹦鹉螺，这些螺类根据外形命名，各具特色。6虾蟹类：如馒头蟹、锦绣龙虾和甘氏巨鳌蟹，这些节肢动物在南海地区非常常见7鲸鲨：南海地区还生活着鲸鲨，这是最大的鲨鱼种类，通常体长9-12米，最大可达20米。8玳瑁：这是一种海龟，主要生活在浅水礁湖和珊瑚礁区，以海绵为食，是唯一能消化玻璃的海龟。
这些海洋生物共同构成了东方市丰富多彩的海洋生态系统。
东方市常见的海洋野生动物主要有鱼类、虾类、蟹类、贝类等。鱼类有100多种，常见的优质鱼类有马鲛鱼、石斑鱼、海鲤鱼、鲱鱼、鲳鱼、金线鱼、海蛇、大眼鲷、剑鱼、西刀鱼、金枪鱼、遮目鱼、带鱼等；虾类有斑节对虾、琵琶虾、青虾、墨吉虾、长毛对虾、短沟对虾、龙虾等；蟹类有锯缘青蟹、花蟹、音蟹、棱子蟹、石头蟹等；贝类有海白贝、花螺、毛螺、辣螺、血螺、车螺、红口螺、指甲螺、青口螺、芒果螺、扇贝、毛蚶、泥蚶、文蛤、牡蛎、鲍鱼等。海藻类有江万、紫菜、麒麟菜、马尾菜等。此外还有