学校的前身是创建于1935年的广东省立高级水产职业学校。1997年1月10日，湛江水产学院和湛江农业专科学校合并组建湛江海洋大学。2001年12月，全国重点中专湛江气象学校并入。2005年6月15日，经教育部批准，湛江海洋大学更名为广东海洋大学。
截至2021年5月，学校有湖光校区（校本部）、霞山校区、海滨校区三个校区总面积4892亩，校舍总建筑面积80.37万平方米，图书馆藏书392万册，教学科研设备值5.51亿元，固定资产值20.68亿元；学校设有19个二级学院、1个独立学院，有81个本科专业，39个高职高专专业；有全日制本科生、研究生、留学生近3.5万人，独立学院2.1万人，成人高等教育学生1.2万人。