ГОИН был создан приказом Главного Управления Гидрометслужбы Красной Армии от 14 июня 1943 г. в соответствии с постановлением Совета Народных Комиссаров СССР от 4 июня 1941 г. № 1092. Создание ГОИНа в разгар Великой Отечественной войны, в тяжелое для страны время” когда усилия всего нашего народа были направлены на разгром врага, является свидетельством высокой и ответственной роли, которая предназначалась институту как учреждению, призванному удовлетворять запросы различных отраслей хозяйства и фронта.

Часть эвакуированных в свое время из блокадного Ленинграда в Свердловск специалистов-океанологов Морского отдела ГГИ возвратилась зимой 1943-44 г. в Ленинград, где впоследствии, 15 января 1946 г. был организован Ленинградский филиал ГОИН;

Большая же часть специалистов возвратилась в Москву, в ГОИН, составив основное ядро института. В Москве в это время работала небольшая группа океанологов во главе с начальником ГОИН В.К. Агеноровым. В институт постепенно прибывали специалисты с фронтов и флотов, выпускники эвакуированного в Среднюю Азию (в Ленинабад) Московского гидрометеорологического института. С весны 1944 г. ГОИН возглавил известный ученый-океанолог профессор Н. Н. Зубов, которому в мае 1945 г. исполнилось 60 лет и было присвоено высокое воинское звание инженер-контр-адмирала.

Если Н. Н. Зубов был "душой" института, то "лицом" ГОИН стали "Зубовские пятницы" - еженедельные научные океанологические семинары. Они были очень популярны, на них собирались буквально все океанологи Москвы, и воспоминания о них живы и в наши дни.

После окончания Великой Отечественной войны ГОИН организовал углубленное изучение гидрометеорологического режима морей страны, восстановление разрушенных и открытие новых морских гидрометеорологических станций и обсерваторий; на морях организуются наблюдения на рейдовых пунктах и разрезах. Большая работа в этом направлении была проведена В.В. Тимоновым, Л.Ф. Рудовицем, Ю.В. Преображенским, Г.С. Ивановым, В.А. Ледневым и др.. Проводились изыскания для проектирования и строительства крупных ГЭС на Волге и других реках, строительства ирригационных систем, портовых и других гидротехнических сооружений на морях и в устьях рек. Геологи моря выполнили значительный объем работ, связанный с приведением грунтовых съемок и с составлением карт грунтов Баренцева, Белого, Каспийского морей для удовлетворения запросов рыбопромыслового и военно-морского флотов. Руководила работами М.В. Кленова.

В 1947 г. ГОИН совместно с ВНИРО начал комплексные гидрометеорологические и гидробиологические исследования Атлантического сектора Антарктики. Успех в малоизученных водах Антарктики отечественного китобойного промысла зависел от знания гидрометеорологических условий района. Во втором антарктическом рейсе китобойной флотилии „Слава" (1947 г.) была создана научная группа из сотрудников ГОИН и ВНИРО.

Уже в 1949 г. по материалам первых экспедиций в Антарктику ГОИН опубликовал практическое пособие для судоводителей и китобоев „Гидрометеорологическая характеристика района китобойного промысла в Атлантическом секторе Антарктики". Кроме того, Г.М.Таубером, Ю.В. Макеровым, В.С. Назаровым, Г.В. Ржеплинским были написаны пять монографий по различным вопросам гидрометеорологии Южного океана.

В начале 50-х годов ГОИН приступил к изучению Атлантического, Тихого и Индийского океанов путем проведения экспедиционных исследований, экспериментов и обобщения имеющихся материалов.

Большое значение для комплексного изучения Мирового океана имели обобщение и систематизация всех накопленных экспедиционных наблюдений в виде Каталога глубоководных наблюдений, подготовленного ГОИН впервые в нашей стране (1951 г.). Используя материалы каталога, удалось в сравнительно короткий срок подготовить и издать большое число гидрометеорологических пособий для нужд мореплавания, рыбного и китобойного промысла. Особенно велика в этом деле заслуга Д. Г. Харитонова, Е.С. Селицкой, А.И. Соркиной, Н.Б. Мерцаловой. В.Л. Цурикова. Полученные и систематизированные данные экспедиционных наблюдений позволили группе авторов под руководством А. М. Муромцева провести исследования гидрологических процессов в Мировом океане и издать три монографии по Тихому (1958 г.), Индийскому (1959 г.) и Атлантическому (1963 г.) океанам, которые являлись в тот период серьезным вкладом в физическую океанографию.

Новым этапом в изучении Мирового океана явилось значительное увеличение исследовательского флота Гидрометслужбы в конце 60-х-начале 70-х годов. Пять океанских судов погоды ГОИИ проводили широкий комплекс исследований динамики вод и загрязнения Атлантики и морей, омывающих берега Западной Европы.

С конца 70-х - начала 80-х годов ГОИН проводит исследования по ряду крупных научных проектов: "Дигма", "Разрезы", "Моря", "Шельф", "Дампинг", "Абиссаль", "Ветровые волны", "Среда", "Устья" и др.