L'acquario è stato costruito a seguito della riqualificazione e del restauro del complesso edilizio "Le Navi", una colonia marina progettata dall'architetto Clemente Busiri Vici nel 1931 e inaugurato nel 1934 con il nome di Colonia Marina "XXVIII Ottobre".
I grandi protagonisti delle vasche di Cattolica sono gli enormi squali toro, che possono raggiungere una lunghezza di oltre 3 metri, e con cui è possibile immergersi nell'apposita gabbia piazzata all'interno della loro vasca
Le altre attrazioni principali dell'Acquario di Cattolica sono gli squali nutrice, gli squali pinna nera, gli squali martello, i caimani nani di Cuvier, i pinguini di Humboldt, le tartarughe, le lontre, le meduse, i piranha e le pastinache viola.
L'acquario propone quattro percorsi diversi ai visitatori: blu, giallo, verde, viola. Ogni percorso ha un colore diverso ed è dedicato a diverse specie animali.