Научно-исследовательская морская биологическая станция - одна из первых в мире - была открыта в 1871 году по инициативе русского энтографа Н. Н. Миклухо-Маклая. До этого Россия не имела специальной базы для изучения биологии морей.
          Здание станции начало строиться на Приморском бульваре в 1897 году по проекту архитектора Марфельда, достраивалось по проекту архитектора А. М. Вейзена. Последним была выполнена часть здания, идущая вдоль моря, — западный фасад, трехэтажный, с высоким выступающим цокольным этажом. Наверху имелись две башни для баков с водой. Закончилось строительство в 1898 году.
          В 1892 году биологическая станция перешла в ведение Академии наук, была оборудована специальными приборами для исследования Черного моря, имела научную библиотеку в 15 тыс. томов. Задачей биологической, станции было всестороннее изучение Черного моря с населяющими его организмами.
          В 1897 году при станции был открыт морской аквариум, где демонстрировались обитатели не только Черного моря, но и представители фауны Босфора, Средиземного и Мраморного морей. Аквариум был открыт 5 дней в неделю, причем по воскресеньям и четвергам вход был бесплатный.
          В создании научной станции в Севастополе приняли непосредственное участие крупнейшие русские биологи А. О. Ковалевский, Н. И. Мечников, И. М. Сеченов. Первым директором стал биолог академик А. О. Ковалевский.
          Здание биологической станции было сильно разрушено в годы Великой Отечественной войны. Восстановлено в 1951 году, а в 1960—1962 годах было расширено по проекту архитектора Л. В. Плахова. Не нарушая прежнего стиля, к зданию пристроили два трехэтажных крыла в форме буквы «П».