Le musée naval de Carthagène a été inauguré le 5 juillet 1986. Le bâtiment de style moderniste a été créé par l'architecte Lorenzo Ros en 1926. À l'origine, il abritait l'école des apprentis de la Sociedad Española de Construcción Naval (maintenant Empresa Nacional Bazán), puis il a accueilli pendant quelques mois l'école Señora del Rosario, avant d'être finalement récupéré par l'armée qui en a fait le musée actuel.

Le musée a été récemment déménagé dans un bâtiment historique datant du milieu du XVIIIe siècle de l'ingénieur militaire Mateo Vodopich, situé au cœur du secteur riverain de la ville. Depuis sa construction en 1786 a eu différentes utilisations. À la suite de l'accord signé par le ministère de la Défense, la Région autonome de Murcie et de l'Université Polytechnique de Carthagène (2005) le partage du bâtiment entre les universités et le musée naval est établie.