Situado no Quartel-general da Armada, em pleno Paseo del Arte, este museu, gerido pelo Ministério da Defesa espanhol tem como missão adquirir, conservar, investigar, comunicar e exibir, com fins educativos e museológicos, todo o tipo de peças e coleções de valor histórico, artístico, científico e técnico, relacionadas com a história naval de Espanha, da idade média aos nossos dias.

As origens deste museu remontam-se a 1792, quando, por iniciativa do Secretário da Marinha de Carlos IV, Antonio de Valdés y Fernández Bazán, surgiu a iniciativa de criar um museu da marinha, que aglutinasse todas as ciências necessárias para a instrução do Corpo da Armada. No entanto, esta ideia não se materializou até 1842, ano da sua inauguração, instalado com carácter provisório no Palácio dos Conselhos da Calle Mayor de Madrid. Depois de passar por várias localizações, em 1932 é inaugurada a atual sede do museu, que também acolheu o Ministério da Marinha, ocupando o primeiro piso do edifício. Em 1976 levou-se a cabo a construção de um edifício anexo para ampliação do Quartel-general da Armada, aumentando assim a superfície expositiva para o dobro do espaço original do museu. Em 1992 teve lugar a penúltima remodelação do centro e, depois de estar encerrado por um período de dois anos, em 2020 finalizou-se a última reforma do espaço, que dotou o museu de modernas instalações, com a melhora da acessibilidade e da distribuição dos espaços expositivos.

Os fundos do museu, expostos por ordem cronológica, incluem mais de 12000 peás, caracterizadas pela sua riqueza e heterogeneidade, entre as quais se destacam as coleções de modelos de embarcações e de cartografia, consideradas das melhores do mundo, bem como as de instrumentos astronómicos, científicos e de navegação, artes plásticas e decorativas, armas e bandeiras, uniformes e condecorações, apetrechos marinhos, peças etnográficas e objetos pessoais de marinheiros ilustres. Cabe mencionar entre estes objetos o mapa de pergaminho profusamente ilustrado de Juan de la Cosa, a primeira representação cartográfica conhecida do continente americano, realizado pelo navegador e cartógrafo em 1500, depois de ter viajado à América em três ocasiões, acompanhado por Cristóvão Colombo.

As coleções expostas são fruto da contribuição de diversas instituições e organismos, , como a Casa Real, a antiga Secretaria da Marinha, as extintas Companhias de Guardas Marinhos, os departamentos navais peninsulares e das antigas colónias de Cuba e das Filipinas, o Depósito Hidrográfico, o Real Observatório da Marinha de San Fernando e o Instituto Hidrográfico de Cádiz, além de várias aquisições posteriores e de doações particulares e de diversas entidades.