समुद्री पारिस्थितिकी वह विज्ञान है जो समुद्री पारिस्थितिकी तंत्र में जीवित आबादी और उनके भौतिक और रासायनिक वातावरण के बीच बुनियादी संरचनात्मक और कार्यात्मक संबंधों से संबंधित है । एक पारिस्थितिकी तंत्र अपने पर्यावरण के गैर-जीवित घटकों के साथ मिलकर जीवित जीवों का एक समूह है।
समुद्री पारिस्थितिक तंत्र प्लवक के जीवों से लेकर समुद्री भोजन जाल का आधार बनने वाले बड़े समुद्री स्तनधारियों तक कई विभिन्न प्रजातियों का घर है। कई प्रजातियाँ शिकारियों से भोजन और आश्रय दोनों के लिए समुद्री पारिस्थितिक तंत्र पर निर्भर हैं। वे समुद्री और स्थलीय दोनों वातावरणों के समग्र स्वास्थ्य के लिए बहुत महत्वपूर्ण हैं।
समुद्री पारिस्थितिक तंत्र के महत्व के बावजूद, बढ़ती मानवीय गतिविधियों ने समुद्री जैव विविधता को महत्वपूर्ण नुकसान पहुंचाया है या गंभीर खतरा पैदा किया है। ये गतिविधियाँ अत्यधिक मछली पकड़ना, प्रदूषण, विदेशी प्रजातियों का आगमन या तटीय विकास हो सकती हैं। इस कारण से, समुद्री पारिस्थितिक तंत्र को नष्ट होने से बचाने के लिए संरक्षण योजनाएँ आवश्यक हैं।