海洋细菌在海洋中分布广、数量多，是海洋微生物中最重要的成员。其数量分布特点是，近海区的细菌密度较远洋区大，尤以内湾和河口区最大。每毫升近岸海水中一般可分离到102～103个细菌菌落,有时超过105个；而在每毫升深海海水中，有时却分离不出一个细菌菌落。

表层海水和水 -底泥界面处的细菌密度较深层水大，底泥中的细菌密度一般较海水中大，泥土底质中的细菌密度一般高于沙土底质。在每克底泥中细菌数量约在102～105个之间,高的可达到106个以上。在海洋调查中，有时发现某水层中的细菌数量剧增，出现不均匀的微分布现象。这种现象主要是由于海水中可供细菌利用的有机物质分布不均匀所引起，一般在赤潮之后常伴随着细菌数量的剧增。