Ośrodek Oceanografii i Monitoringu Bałtyku prowadzi w Oddziale Morskim IMGW-PIB w Gdyni systematyczne pomiary fizycznych, chemicznych, radiochemicznych parametrów środowiska morskiego i atmosfery nadmorskiej oraz badania procesów, zmian i trendów zachodzących w tym środowisku. W ramach Państwowego Monitoringu Środowiska realizowany jest od 1989 roku coroczny monitoring stanu środowiska Bałtyku.

Zadania pomiarowo-badawcze wykonywane są na statku badawczym r/v Baltica, (którego IMGW-PIB jest współwłaścicielem wraz z Morskim Instytutem Rybackim – PIB w Gdyni) wyposażonym w nowoczesny sprzęt do bezpośrednich pomiarów parametrów fizycznych oraz do poboru i analiz wody morskiej w laboratorium statkowym, a także w sprzęt do poboru prób do badań biologicznych oraz osadów dennych. W strefie płytkowodnej pomiary są wykonywane z wykorzystaniem łodzi pomiarowej m/y "Littorina" wyposażonej w sprzęt do poboru prób wody oraz wykonywania pomiarów „in situ”.

Podczas rejsów wykonywane są także pomiary i obserwacje meteorologiczne oraz profilowe pomiary prądów w czasie ruchu statku przy użyciu dopplerowskiego systemu ADCP. Wyniki pomiarów i obserwacji meteorologicznych wysyłane są w formie depeszy SHIP do Biura Morskich Prognoz Meteorologicznych IMGW-PIB w Gdyni.

Wszystkie pozyskiwane dane są gromadzone, weryfikowane i przetwarzane w oceanograficznej bazie danych. Dane monitoringowe są przetwarzane i wysyłane do międzynarodowej bazy danych HELCOM w  ICES oraz bazy danych w Europejskiej Agencji Środowiska (EEA).

W ramach umów z Głównym Inspektoratem Ochrony Środowiska w Warszawie (GIOŚ) dokonywane są oceny stanu zanieczyszczenia Bałtyku z uwzględnieniem ładunku zanieczyszczeń wnoszonych za pośrednictwem atmosfery, rzek i źródeł punktowych. Wyniki badań w postaci raportów, biuletynów i publikacji przekazywane są zainteresowanym instytucjom oraz organizacjom międzynarodowym, m. in. GIOŚ, HELCOM, ICES, EEA.