Sau 4 đợt khảo sát bằng tàu biển với các thiết bị đặc chủng hiện đại, các nhà khoa học của Trung tâm Khí tượng Thủy văn biển thuộc Trung tâm Khí tượng Thủy văn quốc gia đã xác định gần 4.500 loài sinh vật sống ở Vịnh Bắc Bộ.
Theo khảo sát, tại khu vực này có 60 loài thực vật ngập mặn, 330 loài rong biển, 6 loài cỏ biển, 318 loài thực vật phù du.
Về hệ động vật, Vịnh Bắc Bộ có 236 loài động vật phù du, 2.092 loài động vật đáy, 199 loài san hô, 1.198 loài cá biển, 22 loài chim biển cùng 38 loài thú biển và bò sát. Phần lớn các loài động thực vật phân bố ở khu vực từ 20m nước trở vào. Tại vùng khơi Vịnh Bắc Bộ hầu như không tìm thấy các nhóm rong biển, san hô, thực vật ngập mặn và rất nhiều loài động vật đáy.Đây là khối lượng tư liệu đầy đủ nhất từ trước đến nay về thành phần loài sinh vật tại vùng Vịnh Bắc Bộ và là cơ sở khoa học hữu ích phục vụ công tác quy hoạch, khai thác và phát triển kinh tế biển Vịnh Bắc Bộ trong tương lai.Đợt khảo sát nằm trong khuôn khổ đề tài nghiên cứu khoa học trọng điểm cấp nhà nước "Điều tra tổng hợp điều kiện tự nhiên tài nguyên và môi trường vịnh Bắc Bộ" do nhóm các nhà khoa học của Trung tâm Khí tượng Thủy văn biển thực hiện.
