伍兹霍尔海洋研究所，是美国大西洋海岸的综合性海洋科学研究机构，是世界上最大的私立的、非盈利性质的海洋工程教育研究机构。位于马萨诸塞州伍兹霍尔，英文名称为Woods Hole Oceanographic Institution。

其前身是1888年在伍兹霍尔建立的海洋生物研究所。1927年由美国科学院海洋学委员会开始筹建海洋研究所，1930年成立。当时，该所由洛克菲勒基金会和卡乃基基金会资助并设理事会领导，仅在夏季工作，H.B.比奇洛博士任所长。第二次世界大战期间大量接受海军任务,改为全年工作,研究力量迅速增强。战后由国家科学基金会和海军研究署资助。该所设有海洋生物学、海洋化学、海洋地质学和地球物理学、物理海洋学以及海洋工程 5个研究室。拥有 4个大型实验室、4艘研究船、“阿尔文”号潜水器、 电子显微镜中心和计算中心等。1957年以后，积极参与国际印度洋考察、国际海洋考察十年等国际海洋科学活动，研究课题广泛，涉及海洋基础学科和海洋工程各个方面。在海洋生物研究，北大西洋洋流、墨西哥湾流与西部边界流以及大涡旋的研究，深海大环流模拟等方面取得了重大成果。60年代末,开设颁授海洋学博士学位的研究生课程,前期课程限于自然科学，后与马萨诸塞州理工学院、哈佛大学等合作增设海洋政策和管理,海洋及其资源的利用、权益和归属等方面的课程。该所研究船队年总航程10万海里左右。出版物有技术报告、论文汇编以及季刊《海洋》等。

1930年1月6号，在美国国家科学院委员会海洋地质中心的建议下，组建成立了伍兹霍尔海洋研究所。芝加哥大学的Frank R任主席，Henry Bigelow任所长。

1931年6月， 40英尺（12米）的沿海船在美国马萨诸塞州的新贝德福德交付使用，进行伍兹霍尔海洋研究所第一个研究季的科研工作。

1939年，经过近十年的研究，对北美西部的洋流有了更深入的了解。

1940年7月1日，处于军事需要，伍兹霍尔海洋研究所第一次与联邦政府签订合同。1942-1945年研究所规模从92人发展到超过300人，承担了40项军事方面的课题。

1946年，战争结束后，海军相关的课题继续进行，40多名研究人员对太平洋比基尼环礁附近发生的原子弹试验区进行大规模的测量。

1947年底，Atlantis号前往地中海，为海军绘制爱琴海的海底地形图。

1950年，战时的通货膨胀使得私人资助支撑研究所的工作力不从心，因此WHOI只剩下了一个私人公司，此时政府的资助在推动海洋科学发展时占据了主要地位。同年，Edward Smith任所长，并修建了WHOI的第二大建筑——海军资助的实验室，该实验室后来以Edward Smith来命名。

1957-1958进行的国际地理年（IGY）工作继续吸引了更多的资金资助。

1958年，Paul Fye任所长，这位战时颇受争议的研究团队的成员领导WHOI走上更加正规化的研究所道路。

1962年，WHOI的各项研究均居世界前沿。

1968年，此时WHOI的员工达到600人，迫切需要更大的实验室空间。经过数年的努力，和麻省理工学院签订了共同培养研究生的计划。

1970年，国家科学基金会发起的国际海洋探测十年计划（IDOE）带来了许多“大科学项目”。

1974年，WHOI历史上最大的进展发生了：在Quissett校园再次建立一些独立学科的研究部门。10月，Clark实验室建成。

1977年，Paul Fye在担任19年所长后，WHOI迎来了它的辉煌发展。在Paul Fye在任期间，WHOI的员工数量翻了一番，获得的项目资助有了成十倍的增加，从1958年的250万元增长到1977年的2400万元。新的建筑、船只、潜艇、研究生培养计划和海事政策计划大大提升了WHOI的科研力量。

1980年WHOI迎来50周年所庆。同时主办了主题为“海洋学的现在与未来”的海洋学研讨会。

1985年，在进行Knorr探险时，发现了沉陷的Titanic号。标志着深海的勘探达到新的阶段。

1989年，世界洋流实验室的水文研究室在WHOI建立。

1993年，迄今为止世界上最具影响力的研究项目自1990年开始，耗资5000万，1996年该项目结束时实际耗资5400万。

1997年，在Atlantis2造访过纽约港、亚历山大港和弗吉尼亚港后，研究所的第三艘Atlantis号开始用于海洋科学研究。

2000年，为了加强学科的交叉研究，加强科研成果与公众和政策制定者之间的沟通，四个海洋研究所成立。它们分别是：海岸带所、深海探测研究所、海洋与气候变化研究所和大洋生命研究所。

2004年，75周年所庆。