Muzium Samudera Fasa II berada di sebelah replika Kapal Flor De La Mar sebagai kesinambungan dari penubuhan Muzium Samudera. Muzium ini dibina berdasarkan tema “Alam Samudera dan Kemanusiaan” yang menggambarkan kedudukan Melaka dalam sejarah maritim dan perdagangan laut, di samping untuk mencerminkan cara manusia menguruskan dan memanfaatkan samudera. Pameran dunia maritim diolah menggunakan teknik pameran dan peragaan terkini dan rekabentuk dalaman muzium dibina menyerupai badan kapal dengan pintu angin dan galang jelas kelihatan.