目を引くのが、巨大な『相模湾大水槽』であり、浅瀬から海中の8000匹のマイワシの群泳といった相模湾の環境を再現しています。
また、大水槽では首都圏唯一のシノノメサカタザメの飼育も行われています。
海洋研究開発機構(JAMSTEC)の協力による『深海コーナー』もあり、『化学合成生態系水槽』ではチューブワームや鯨骨生物群集の生態展示が行われ、スケーリーフットや旧水族館時代に飼育したチョウチンアンコウの標本も展示されています。
また、深海生物飼育の為の『ディープアクアリウム』(深海魚#研究史参照)が展示されています。
イルカのショーやクラゲの展示や飼育研究は、前身の「江の島水族館」時代から約30年の歴史があります。「新江ノ島水族館」としてリニューアル後、最新鋭の設備を利用した多彩な展示が人気です。
「えのすい」の愛称で親しまれ、老若男女問わず多く観光客が訪れています。