В настоящее время музейная экспозиция размещена в башне «Толстая Маргарита» в Таллине (отреставрированной к Олимпийским играм в Москве 1980 года, реконструкция была завершена в 1981 году). В экспозиции представлена история мореплавания, местного судостроения, портового и маячного хозяйства. Особого внимания заслуживает коллекция находок, поднятых со дня Балтийского моря. Также тут представлено водолазное оборудование разных времен.

Во внутреннем дворе — экспозиция под открытым небом.

На верхнем ярусе башни «Толстая Маргарита» оборудована смотровая площадка на Таллинский порт. Представлен старый фонарь (1951—1998) Суурупского верхнего маяка.

Новое выставочное здание Морского музея открылось в Летной гавани 12 мая 2012 года.

Филиалы музея

Музей мин — расположен в здании единственного сохранившегося в городе порохового погреба на улице Уус (постройка 1748 года). В экспозиции представлены мины от крепостных до современных и представляющие мины военных флотов Англии, Германии, России, Финляндии, Франции и Эстонии.

Историческая гидрогавань (Лётная гавань) — экспозиция исторических кораблей, как под открытым небом, так и в бывших лётных ангарах. В экспозиции представлены следующие корабли: паровой ледокол «Суур Тылл» (1914г), подводная лодка «Лембит» (1936), тральщик «Калев» (1967), патрульный катер «Гриф» (1976), полномерная копия Short Type 184, английского гидроплана, который использовался в эстонских вооруженных силах. Интерактивная экспозиция Морского музея в бывших лётных ангарах повествует о военно-морской истории Таллина и Эстонии. Летные ангары, построенные в 1916 и 1917 годах, являлись частью Морской крепости Петра Великого. Эти ангары являются первыми железобетонными бесколонными конструкциями такой величины в мире. Чарльз Линдберг, осуществлявший первый одиночный полёт через Атлантический океан, приземлился тут в 1930 году.

 Адрес: Pikk 70,10133 Tallinn, Эстония
 Телефон(ы): (+372) 6411408