Valtameret muodostavat laajan meriympäristön, joka kattaa yli 70 prosenttia maan pinnasta. Tässä valtavassa ympäristössä on laaja valikoima luontotyyppejä rannan lähellä olevista vuorovesiyhteisöistä syviin, kylmiin valtameren ojiin, joiden uskotaan pitkään vailla elämää. Vaikka meren elinympäristö ei ole jaettu biomeihin, kuten meren elinympäristöt ovat, se on jaettu alueisiin ja luontotyyppeihin veden syvyyden ja muiden ominaisuuksien perusteella. Kaksi laajaa jakoa ovat rannikkoalueet, jotka ulottuvat rantaviivasta mannerjalustan reunaan, ja avomeriympäristö, joka kattaa alueen, joka ulottuu mannerjalustan ulkopuolelle. Pystysuorassa meriveden sarakkeessa luontotyypit voidaan jakaa pinnan lähellä oleviin pelagisiin ja syvänmeren pohjalajeihin.
Vaikka jotkut samat tekijät vaikuttavat meren elinympäristöön, jotka vaikuttavat maaympäristöön, monet tekijät ovat ainutlaatuisia meriympäristölle. Aaltotoiminta ja vuorovesi voivat tehdä rannan lähellä olevasta ympäristöstä ankaran ja vaihtelevissa olosuhteissa. Suolapitoisuus vaihtelee suistoalueista, joissa suolainen merivesi yhdistyy makean veden kanssa, avoimen meren elinympäristön vakaampaan suolapitoisuuteen. Virtaukset vaikuttavat lämpötilaan ja ravinnon saatavuuteen monissa vedenalaisissa elinympäristöissä. Veteen tunkeutuvan valon määrä määrittää, voivatko kasviplanktonit ja valtamerikasvit selviytyä ja muodostaa eri ravintoketjujen perustan.
Pohja- tai pohjaeläimistöjä löytyy valtamerien pohjasta. Ne on jaettu matalimpiin rannikkopohjapohjaisiin ja syvänmeren pohjaeläinten elinympäristöihin, jotka löytyvät mannerjalustan ulkopuolelta. Koralliriutat ovat merenpohjan elinympäristö matalissa, lämpimissä vesissä, joissa valon runsaus tunkeutuu. Suuresta biologisesta monimuotoisuudestaan tunnettu meren elinympäristö riippuu riutanrakentavista korallipesäkkeistä. Riutan sisällä on mikroympäristöjä, jotka tukevat erillisiä yhteisöjä riutan etuosassa, jossa aallon toiminta on suurin ja riutan takana olevilla rauhallisimmilla alueilla.
Hyvin erilainen pohjaeläinten elinympäristö löytyy syvänmeren pohjan syvistä tasangoista. Täällä valo ei tunkeudu eikä kasveja löydy. Tässä valtameren elinympäristössä elävät organismit ovat pääasiassa hiekkasyöjiä, jotka elävät meren pohjaan kelluvasta orgaanisesta aineesta. Tämän syvän alueen, jota on vähän tutkittu vaikeuksien vuoksi, uskotaan olevan runsaasti biologista monimuotoisuutta. Kemosynteesi muodostaa elämän perustan ainutlaatuisissa ympäristöissä, jotka löytyvät kylmien vuotojen ja hydrotermisten tuuletusaukkojen läheltä.
Rannikkoalueilla, joissa riittävästi valoa tunkeutuu veteen kasvien elämän tukemiseksi, on olemassa kelppimetsää ja ankkuroituja rakoputkia. Näitä luontotyyppejä esiintyy pääasiassa napa- ja leutoalueilla. Runsaat elinympäristöt, jotka tukevat erilaisia merenelävien yhteisöjä, rakkolevämetsät tarjoavat pystysuoran vedenalaisen ympäristön. Tämä vaihtelee pinnan katoksesta pohjoiseen ympäristöön rakkolehden metsän pohjalla, ja kukin vyöhyke tukee ainutlaatuista organismiyhteisöä. Tätä valtameren elinympäristöä on tutkittu laajasti ja se on myös taloudellisesti tärkeä.