Esta galeria (1) inicia a exposição de animais vivos e é dedicada aos invertebrados marinhos da costa portuguesa. O grupo de animais que vulgarmente se designa por "invertebrados“ inclui seres considerados mais primitivos, que não possuem corda dorsal, por oposição ao grupo dos "vertebrados", que incluem os seres considerados mais evoluídos, os que possuem corda dorsal (são exemplos deste último os peixes e os mamíferos). Os invertebrados englobam uma grande diversidade de grupos taxonómicos que surgiram no mar e evoluíram, dando origem a seres com características morfológicas progressivamente mais complexas, muito antes do aparecimento dos vertebrados.
Na Galeria dos Invertebrados encontram-se expostas espécies da fauna marinha da costa portuguesa representantes de alguns dos maiores grupos taxonómicos que habitam os oceanos. As espécies encontram-se ordenadas em 19 pequenos aquários, cada um com aproximadamente 100 litros de volume, de forma a evidenciar o percurso evolutivo que vai desde os invertebrados mais primitivos (Espongiários), até aos vertebrados (representados por algumas espécies de Cordados), passando pelos maiores grupos de invertebrados (Cnidários, Anelídeos, Artrópodes, Moluscos e Equinodermes).