Формально дельфінарій в Одесі існує 10 років. Перші сім років він мав сезонний характер. На літній сезон до Одеси приїжджали колективи дельфінаріїв, привозили морських тварин та організовували вистави. Він змінював своє місце кілька разів: спочатку на території яхтового клубу на 9-ст.б. Фонтану, потім у відкритому плавальному басейні. Але погані умови утримання тварин у прибережному вольєрі та у відкритому басейні не дозволяли залишатися в Одесі на цілий рік. Постійні транспортування тварин було неможливо добре позначиться їх здоров'я. Звернувши на це увагу, компанією "Нерум" було ухвалено рішення про будівництво в Одесі стаціонарного цілорічного дельфінарію. Було розроблено та погоджено проектну документацію, і почалося будівництво. 4 червня 2005 року відбулося відкриття всесезонного Одеського міського дельфінарію. Відкриття Одеського дельфінарію "Немо" стало подією не лише в рамках Південної столиці, а й України загалом.
Дельфінарій був запроектований та побудований за міжнародними стандартами. Зміст морських ссавців відповідає всім затвердженим конвенціям та вимогам. Про умови утримання морських тварин та про професіоналізм фахівців говорить той факт, що вперше за 10 років серед усіх дельфінаріїв України саме в Одесі народилося дельфінятко. Цей факт привернув велику увагу ЗМІ, зокрема й міжнародних.
Одеський дельфінарій "Немо" працює вже четвертий рік. Але й сьогодні, перлина біля моря - один із найкращих курортів в Україні, може похвалитися найбільшим за водотоннажністю (3 басейни, що містять близько 3 млн. літрів очищеної морської води) та найсучаснішим дельфінарієм у СНД. За цей час дельфінарій "Немо" став на одне з провідних місць у списку пам'яток красуні-Одеси.
Діяльність Одеського Міського дельфінарію має науково-просвітницький та еколого-освітній характер. На уявленнях у дельфінарії розповідається про фізіологію та характери дельфінів, особливості їх поведінки, а також про необхідність дбайливого ставлення до дельфінів та до всієї природи. Щороку десятки тисяч інвалідів, дітей-сиріт, дітей із малозабезпечених сімей відвідують безкоштовно вистави в Одеському дельфінарії. При дельфінарії створено “Центр порятунку та реабілітації хворих та поранених китоподібних, викинутих на берег у Північно-Західному регіоні Чорного моря”.

На базі Одеського міського дельфінарію проводяться сеанси дельфінотерапії. Даний метод терапії успішно застосовується при роботі з різними порушеннями розвитку – ДЦП, аутизм, ЗПР, СДВГ, затримка мови та ін. Дельфінотерапія проходить як у літній період, так і взимку.
2007 рік був оголошений Організацією Об'єднаних Націй "Роком дельфінів". Європейська Академія Природничих наук (АЄNS) уважно відслідковувала досвід європейських держав із порятунку та виховання гуманного ставлення до цих дивовижних тварин. Тому особливо приємно, що за підсумком минулого року Європейська Академія Природних наук (AENS) нагородила Одеський дельфінарій срібною медаллю та дипломом нобелівського лауреата Альберта Швейцера "За популяризацію екологічних знань, за дбайливе ставлення до дельфінів та за розвиток дельфінотерапії".