Zbirka podvodne arheologije Arheološkog muzeja Istre osnovana je 2015. godine s ciljem istraživanja, zaštite i valorizacije podmorskih arheoloških nalazišta na prostoru Istre.
Povijest prvih podmorskih istraživanja u Istri seže u 1963. godinu, kada su na inicijativu arheologa Štefana Mlakara, kustosa Arheološkog muzeja Istre, kod rta Savudrija istraživani ostaci brodoloma s teretom amfora vinarija iz 1. stoljeća pr. Kr.
Razvojem autonomnog ronjenja, od sredine šezdesetih godina uz Mlakara se okupljaju vojni i civilni ronioci koji sudjeluju u organiziranim pretraživanjima istarskog podmorja. Iako sam Mlakar nije bio ronilac, bio je zadužen za provedbu podmorskih pretraživanja u svrhu prikupljanja arheoloških nalaza i podataka o podmorskim nalazištima Istre. Ta su pretraživanja provođena do sredine sedamdesetih godina nakon čega će uslijediti duža pauza.
Muzej se ponovno aktivno uključuje 2007. godine, kada provodi zaštitna istraživanja potopljene rimske vile kod Pomera. Godine 2011. započinje višegodišnju međunarodnu suradnju sa sveučilištima u Salentu i Trstu na istraživanju rimske luke u Savudriji, jedne od najvažnijih luka za područje sjevernog Jadrana. Također provodi i istraživanja prapovijesnih nalazišta u uvali Zambratija, sojenica iz eneolitika u čija se istraživanja 2023. uključuje i sveučilište u Bernu te brončanodobnog šivanog broda koji predstavlja najstarije plovilo rađeno tehnikom šivanja na Mediteranu. Dugogodišnja suradnja s francuskim centrom Camille Jullian (CNRS) rezultirala je kako istraživanjem, tako i vađenjem broda u Zambratiji, a prije toga i dvaju rimskih šivanih brodova u Puli. Pronalazak antičkih šivanih brodova svjedoči o visoko razvijenom tehnološkom stupnju brodogradnje na istarskom prostoru, a samim time i važnosti pomorstva, koje upućuje na značaj plovidbe uz obalu sjevernog Jadrana.
Muzej sustavno provodi i istraživanja rimske solane u uvali Bijeca kod Medulina, zasad jedine potvrđene u istarskom priobalju, kao i radove na brojnim drugim podmorskim lokalitetima.
Uspješna suradnja s klubovima i udrugama Ronilačkog saveza Istarske županije doprinosi istraživanjima te očuvanju i promicanju podmorske arheološke baštine.