O Museu do Mar Rei D. Carlos está sedeado no edifício do antigo Sporting Club de Cascais, fundado em 1879 pelo então príncipe herdeiro D. Carlos.
Criado por decisão da Câmara Municipal de Cascais na sequência da cedência das instalações, em 1976, o Museu do Mar foi inaugurado no dia 7 de Junho de 1992.
Mais tarde, em 1997, passou a designar-se Museu do Mar Rei D. Carlos, no que constituiu o reconhecimento de um homem que amou o mar e que, através da ação nele desenvolvida, contribuiu para promover, em termos nacionais e internacionais, o território de Cascais.
Em permanente crescimento e actualização, o museu tem sido alvo de recentes reformulações do discurso expositivo, procurando adaptar-se às exigências do público actual. Utiliza a linguagem dinâmica e interactiva, com recurso às novas tecnologias, assim como a criação de ambientes e de mensagens que vão ao encontro das preocupações sociais, culturais e cientificas do momento actual. Cada vez mais vocacionado para o estudo e a divulgação da biodiversidade e dos problemas ambientais, as salas da exposição permanente têm vindo a ser remodeladas, reequacionando-se os seus conteúdos e procedendo-se à inserção de novas soluções museográficas.
A Câmara Municipal de Cascais, através do Museu do Mar Rei D. Carlos, promove, desde 1995, o Prémio do Mar Rei D. Carlos, homenageando o monarca e eminente oceanógrafo que D. Carlos foi, mas também aposta na divulgação de trabalhos científicos de grande qualidade e inovação, muitos deles desconhecidos do grande público, promovendo deste modo o reconhecimento pela investigação e pelos cientistas portugueses.