สัตว์ทะเล ได้แก่ สัตว์ทุกชนิดที่อาศัยอยู่ในทะเลเป็นหลัก มีทั้งปลา ปลาดาว ปู หอยแมลงภู่ แมงกะพรุน ฟองน้ำ และอื่นๆ อีกมากมาย นกทะเลหลายชนิด โดยเฉพาะนกเพนกวิน รวมถึงเต่าทะเลส่วนใหญ่อาศัยอยู่ในทะเลหรือใกล้ทะเล แต่วางไข่บนบก แม่แมวน้ำให้กำเนิดลูกบนบก สัตว์เหล่านี้ยังถือว่าเป็นสัตว์ทะเล
ทฤษฎีวิวัฒนาการสันนิษฐานว่าสัตว์ดั้งเดิมทั้งหมดอาศัยอยู่ในทะเล หลายคนขึ้นฝั่งและพัฒนาต่อไปที่นั่น แต่ยังมีสัตว์ที่อพยพกลับสู่ทะเลในภายหลังหลังจากย้ายจากทะเลสู่บก: บรรพบุรุษของวาฬและปลากระดูกแข็งอาศัยอยู่บนบกและต่อมาก็อพยพลงทะเลเท่านั้น สิ่งเหล่านี้จึงนับรวมอยู่ในสัตว์ทะเลด้วย
ดังนั้นจึงไม่ชัดเจนว่าสัตว์ใดเป็นของสัตว์ทะเลเนื่องจากไม่เกี่ยวข้องกันในแง่ของวิวัฒนาการ ซึ่งคล้ายกับสัตว์ป่า นอกจากนี้ยังขึ้นอยู่กับว่าเป็นทะเลแห่งใด ใกล้เส้นศูนย์สูตร น้ำอุ่นกว่าในอาร์กติกหรือแอนตาร์กติกา นั่นคือเหตุผลที่สัตว์ทะเลอื่น ๆ อาศัยอยู่ที่นั่นด้วย