En sus cuatro salas se efectúa un recorrido por la historia de la construcción naval en España y de la factoría de Puerto Real. A destacar dentro del recinto el Dique de Carenas, la antigua capilla y los restos del antiguo Castillo de Matagorda.
Declarado bien de interés cultural por la Junta de Andalucía, el Museo Histórico del Dique de Navantia, ubicado en la zona de Astilleros de Puerto Real, nació como un proyecto de recuperación del patrimonio industrial.