Đây là khu dự trữ tài nguyên thiên nhiên thủy sinh với đối tượng bảo tồn là hệ sinh thái rạn san hô, hệ sinh thái rong-cỏ biển, bãi giống, bãi đẻ và các loài thủy sinh vật sinh sống trong khu vực.
Việc thành lập Khu bảo tồn biển Bạch Long Vĩ sẽ góp phần bảo tồn và phát triển bền vững các loài động, thực vật sống và phát triển trong khu bảo tồn, các loài động thực vật thủy sinh hoang dã, các loài đặc hữu và quý hiếm có nguy cơ tuyệt chủng, đặc biệt là các loài: Bào ngư, ốc hương, trai ngọc, vẹm xanh, vọp tím, mực thước, tôm hùm đỏ...