La denominación del MMC desvela sus contenidos, adjetivados en el entorno geográfico del mar Cantábrico, aunque siempre relacionado y cohesionado con otros mares y océanos, cercanos o distantes, tanto en el contexto oceanográfico como histórico. Los fondos reflejan su singularidad, al aunar en un mismo proyecto una variada temática y tipología, desde la historia natural, arqueología, etnografía, construcción naval, patrimonio marítimo, cartografía, instrumentos de navegación, embarcaciones, fotografía, documentación histórica y marítima, hasta un acuario marino. El Instituto Español de Oceanografía (IEO), depositó la colección zoológica de la Estación Marítima de Zoología y Botánica Experimentales y algunos fondos propios, incluido diverso material oceanográfico e instrumental (1886-1978). Los fondos gestionados por el Centro de Estudios Montañeses (1933-1980), los del Museo Naval del Real Astillero de Guarnizo (1948-1968) y los ubicados en el Monumento del Indiano, principalmente modelos de barcos, se unen a los anteriores, constituyendo el fondo inicial del MMC. Las colecciones se amplían en un primer momento con la incorporación de instrumentos de navegación, objetos y cartas náuticas procedentes de la Escuela Náutica de Santander (1790-1978), piezas de carácter marítimo propiedad de la extinta Diputación Provincial de Santander (1833-1981) y un depósito de grabados y pinturas de asunto marino del Museo Municipal de Bellas Artes de Santander. Estos fondos se han ido incrementando sustancialmente, hasta la actualidad con numerosas donaciones, depósitos y adquisiciones. Junto con la intensa recolección asociada a proyectos de investigación y actividades científicas desarrollados en el campo de la biología marina, historia y arqueología marítima, tanto terrestre como subacuática.