Fünf der Schaubecken des Aquarium GEOMAR widmen sich dem Lebensraum unseres „Hausmeeres“. Mit realen Temperatur-, Licht- und Wasserbedingungen stellen die, der Natur gestalterisch nachempfundenen Becken den Bezug zur näheren Umgebung der Ostsee her. Eine authentisch gestaltete Seegraswiese und Nachbauten der Mole in Kiel-Schilksee sowie der Steiner Mole können hier mit ihren typischen Bewohnern bestaunt werden. In einem weiteren Becken, dem Holtenauer Kanal gewidmet, werden einige Tiere aus dem Nord-Ostseekanal gezeigt, der im Kieler Ortsteil Holtenau in die Ostsee mündet. Eine Besonderheit bieten das Rundbecken „Kieler Hafen“ in dem ein Schwarm aus blinkenden und glitzernden Heringen ihre Kreise ziehen. Der Heringsschwarm im Aquarium GEOMAR ist einer der einzigen seiner Art weltweit, da Heringsschwärme in Gefangenschaft sehr schwierig zu halten sind.

Durch die Nähe des Aquarium GEOMAR zur Ostsee, kann das Wasser für den Ostseekreislauf direkt aus der Kieler Förde gewonnen werden. Beim Ostseekreislauf handelt es sich, wie auch beim Nord- und Mittelmeersystem, um einen geschlossenen Kreislauf. Das aus der Kieler Förde gewonnene Ostseewasser wird zuerst über ein komplexes Filtersystem gereinigt und aufbereitet und kann dann anschließend zum Auffüllen oder auch für Wasserwechsel im geschlossenen Ostseekreislauf benutzt werden. Insgesamt zirkulieren 50.000 Liter Seewasser mit Temperaturen zwischen 10 und 14 ºC und Salzgehalten zwischen 1,4 bis 2,0 Prozent im Ostseekreislauf des Aquarium GEOMAR.