大正11年(1922年)に京都帝國大学理学部附属瀬戸臨海研究所として、当時の瀬戸鉛山村から敷地を購入し、番所崎の桔梗平と呼ばれた地に創設された。

昭和 5年(1930年)に昭和天皇行幸1周年を記念し、観覧設備を加えて水槽室を水族館として一般公開開始し、これがのちの白浜水族館となる。

昭和12年(1938年)官制が布かれて理学部附属瀬戸臨海実験所と改称し、初代所長 駒井卓が就任した。

昭和43年(1968年)田辺湾の無人島の畠島を実験地として取得した。平成10年(1998年)大学院化して理学研究科附属瀬戸臨海実験所に改称した。

平成15年(2003年)フィールド科学教育研究センター所属に改組した。

実験所は敷地40,630m2、畠島実験地約26,530m2、建物約5,680m2。
船舶はヤンチナ(12トン、24名)、ゾエア(1.3トン、10名)を有する。
京都大学白浜水族館を併設し、有料で一般に公開している。

主たる研究分野は、海産無脊椎動物の分類・系統学で、特に刺胞・有櫛・軟体・節足・毛顎・原索動物については、この分野の発展の中心的な役割を果たしてきた。これと同時に、底生生物や浮遊生物各種の分布、生活史、種間関係、行動などに関する生態学的研究も展開してきた。研究成果の公表の場としてPublications of Seto Marine Biological
Laboratoryを出版し、世界的に有名な海洋生物学の雑誌になっている。

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