厦门海洋站位于厦鼓海峡（俗称鹭江海峡）的鼓浪屿西南侧海中，处于鼓浪屿风景核心区，北距郑成功雕像约500米。它始建于1903年，源于为了确保船舶进出厦门港航道的畅通和安全而进行的厦门港潮汐观测。当时的满清政府在英国殖民者的“协作下”，在厦鼓海峡中的江心礁设立了潮汐观测水尺，它是一个用方块石砌成的以英尺为单位的灯塔型水尺，1905年开始正式进行潮汐观测。
1905年至1950年期间，厦门海洋站由厦门海关管理，初成立时名字为厦门海关站。这个时期每日进行4次高低潮观测，白天，值班员在值班室用望远镜观测江心礁北面水尺的刻度读数，夜间，需乘小艇靠近江心礁水尺进行观测。
鹿石礁水尺观测
1950年12月，其被移交给厦门港务局管理。1951年1月，更名为厦门港务局信号台。1951年至1953年，江心礁水尺停止使用，水尺移至江心礁以南的鹿石礁上，建立以米为单位的木质水尺。鹿石礁离鼓浪屿岸边70米，退潮时可步行至鹿石礁，涨潮时要靠小舢板摆渡。
系统化集成观测
1966年1月厦门海洋站开始由国家海洋局东海分局厦门海洋中心站（现厦门海洋环境监测中心站）管理，海洋站建设、队伍素质、观测项目、技术水平不断提升。1974年，验潮井和站房之间建成了栈桥。1984年，旧站房拆除重建。1985年12月底，新站房交付使用，主体站房外观改为圆形，静立于厦门港内，成为鹭江上的一道风景。
1988年，作为“全球海面观测站网”的成员测站，开始为国际间和区域性的研究和应用提供了高质量的标准潮汐资料。2000年，被定为国家海洋局的示范海洋环境监测站，观监测能力不断加强。2001年3月，站房基础建设及自动化系统安装启动，观测项目全面升级，至2002年，原有观测项目（水温、盐度、潮位、风、气压）正式采用自动观测系统，同时增加气温、湿度、降水观测项目。
厦门海洋站迄今走过了110余年的历史，仿佛与鼓浪屿的景致融为一体。悠悠百余年，她见证了我国海洋观测事业发展壮大的历史。