A missão do CIMA é a promoção do conhecimento científico e da inovação na área do mar e do ambiente, de forma a contribuir para o desenvolvimento sustentável, integrado e inteligente, em linha com os temas de investigação prioritários da União Europeia para 2020, nomeadamente os relacionados com a ação climática, ecossistemas sustentáveis e recursos ambientais.

Para cumprir a sua missão, o CIMA pretende contribuir para melhorar o uso eficiente dos ecossistemas terrestres, costeiros e marinhos (incluindo o mar profundo) de forma a promover o desenvolvimento económico e sustentável, a criação de emprego e a coesão nacional.

Outro dos grandes objetivos do CIMA consiste na contribuição para o conhecimento, prevenção e mitigação das alterações regionais e globais e dos riscos naturais associados. Esta tarefa envolve, para além da competência científica, a capacidade de transmissão de conhecimento à sociedade e assim contribuir para o desenvolvimento económico.