为贯彻落实国家“十二五”规划和中国科学院“创新2020”发展战略，促进海洋科技创新发展，中国科学院党组2011年1月决定在海南省三亚市筹建中国科学院三亚深海科学与工程研究所，简称三亚深海所;英文名称为：San ya Institute of Deep-sea Science and Engineering，Chinese Academy of Sciences(缩写：SIDSSE，CAS)。三亚深海所将面向我国海洋工程及深远海科技长远发展需求，组织和集成中国科学院海洋领域的相关力量，开展深海科学与工程的研究开发，有力支撑国家利益由近浅海向深远海延伸的发展战略。
一、定位
三亚深海所以推动国家建设海洋强国为目标，以提升我国深海科学研究与海洋工程技术研发实力，构筑科学研究-工程技术-深海作业融合性体系，引领我国深海科学、深海技术、资源开发利用和产业化发展为主要任务，致力于建设发展深海科学与工程前沿科学和关键技术研发与实验的现代化基地，成为国家深海研发试验的共享开放平台。
二、建设目标
三亚深海所在三亚市鹿回头半岛原中科院海南热带海洋生物试验站的土地(约105亩)进行研究所主园区的基础条件设施、通用和专用实验设施建设。在距研究所主园区南约1公里的地块(约90亩)进行固定和流动科研人员的科研辅助生活设施建设。
2011-2015年为三亚深海所筹建期。筹建期内，成立由中国科学院、海南省政府和三亚市政府主管领导组成的三亚深海所筹建工作的领导小组和工作组。
筹建期发展目标：
完成研究所基础设施、科研设备和平台建设任务。结合园区内原有的中国科学院海南热带海洋生物实验站，统一协调整个园区规划，建成布局合理、设施一流、配套完善、环境优美的现代化科研园区。
形成完整的科研、管理及技术支撑队伍，其中固定人员300人，流动人员超过350人。
形成应用基础研究、核心技术研发、系统集成与示范应用、成果转移转化的科研结构布局。
建成对外开放、与国内外同行广泛开展合作与学术交流的基地。
三、重点领域布局与组织架构
三亚深海所将依靠深海工程技术与装备、实验平台和基础设施，结合所处的区位优势，开展相关深海科学问题研究，以科学问题引领技术创新，以技术提升带动科学研究深入发展。
在深海科学研究方面，重点开展与物理海洋、海洋地质、海洋化学及海洋生物相关的深海科学问题研究，以深海环境与生态过程、深海地质构造、沉积演变及其油气矿产资源、深海环境下的生物学特征为主要研究方向，致力于深海核心科学问题的解决，并促进与深海科学研究相关的深海工程技术与装备设备研发。
在深海工程技术研发方面，主要包括以下内容：
海洋多参量智能测量与传感器技术及装置：深海环境(化学/生物/物理)探测、原位分析装置及传感器技术、成像与可视化技术;
深海生物资源探测技术与系统，深海低温高压、高温高压体系的物理、化学及生物学的实验模拟技术;
海洋观测、定位的网络系统技术与方法：海底观测网络的构建与接驳技术，深海信息传输，海洋环境立体观测一体化技术，信息多层次集成与应用服务系统技术;
水下作业潜水器、潜标系统集成及应用技术：小型深海作业平台及运载技术、能源、材料与密封技术、水下滑翔机、浮标/潜标技术;
深海科学研究和深海资源开发的作业装置和工具，如各类保真采样、原位监测与实验技术及装置;
海洋油气、矿产勘探开发新方法、新技术与系统。
重点建设深海科学研究部、深海工程技术部和海洋装备与运行管理中心三个主要单元。
深海科学研究部下设深海生物学研究室、深海地质与地球化学研究室、深海地球物理与资源研究室、海洋环流观测与数值模拟研究室、深海极端环境模拟研究实验室、地外海洋系统研究室和分析测试中心7个基本研究单元。
深海工程技术部下设深海探测技术研究室、深海信息技术研究室、深海资源开发研究室、深潜技术研究室和工程实验室5个基本研究单元。
海洋装备与运行管理中心主要围绕科考船舶、深海装备、科研码头等资源，开展建设和运行的组织管理和协调工作，管理船舶航次、提供科考作业技术支持，为科学考察和研究提供应用平台和技术保障;负责船员和工程技术人员的管理和培训。