自然资源部空间海洋遥感与应用重点实验室前身为国家海洋局空间海洋遥感与应用研究实验室， 2014 年 1 月由原国家海洋局批准建立 , 依托单位为国家卫星海洋应用中心。2020年 1 月 7 日，实验室正式更名为“自然资源部空间海洋遥感与应用重点实验室”（自然资办发〔2020〕3 号）。2021 年 11 月，国家卫星海洋应用中心与南京信息工程大学、广东海洋大学签署了实验室合作共建协议，由三家联合重组自然资源部空间海洋遥感与应用重点实验室。

实验室围绕海洋强国战略部署和陆海统筹发展对我国海洋卫星及其应用需求，聚焦空间海洋遥感国际前沿，坚持自主创新和开放创新相结合的理念，开展海洋遥感探测基理、工程技术创新和产品应用服务研究，旨在突破制约空间海洋遥感和海洋卫星工程建设及其应用技术瓶颈，提高我国空间海洋遥感科学和技术水平，提升我国空间海洋遥感在基础研究、工程技术创新和应用服务核心创新能力，为国家重大需求、“自然资源两统一”和海洋强国战略提供重要技术支撑和服务保障。

实验室设立空间海洋新遥感器的探测机理、空间海洋遥感工程总体与共性关键技术研究、以及海洋遥感产品的制作与推广应用新技术研究等三个研究方向。实验室积极贯彻“开放、流动、联合、竞争”的运行管理方针，坚持科学发展，开拓创新，围绕自然资源部在自然资源管理领域的主体业务，努力把重点实验室建成自主海洋卫星数据处理和应用的研发基地、空间海洋信息应用示范基地、空地一体化数据共享平台和空间海洋遥感人才培养平台，使其成为空间海洋遥感与应用技术领域具有重要影响力的实验室。