Zbirka podmorskih nalaza – novovjekovni brodolomi formirana je od nalaza s istraženih brodoloma koja su otkrivena u dubrovačkom akvatoriju. Zbirka sadržava preko 4000predmeta s podmorskih nalazišta izvađenih iz mora iz uvale Suđurađ na otoku Šipanu, lokaliteta Drevine u Koločepskom kanalu, Pličine sv. Pavao u mljetskom akvatoriju i druge pojedinačne nalaze.
U uvali Suđurađ na Šipanu otkriveni su 70 ih godina prošlog stoljeća ostaci potonuloga dubrovačkog broda Sv. Jerolim iz druge polovine 16. st. Tijekom istraživanja pronađeni su i izvađeni dijelovi brodske opreme, nautički instrumenti, brodsko naoružanje, keramičko i metalno posuđe, kao i ostali brodski inventar. Nađeni predmeti za navigaciju i brodsko naoružanje najstariji su sačuvani primjerci tog tipa na hrvatskoj obali. Ovo su zasada najstariji sačuvani materijalni ostatci jednoga dubrovačkog broda iz vremena kada je Dubrovačka Republika bila na vrhuncu svoje moći.
U Koločepskom kanalu na lokalitetu Drevine otkriveni su 1972. godine ostatci nepoznatog trgovačkog broda iz 17. st. Brod je bio natovaren bogatim i raznovrsnim teretom koji je prevozio iz Venecije u neku od istočno-mediteranskih zemalja. Teret je bio pakiran u 47 drvenih sanduka, a riječ je o upotrebnoj i ukrasnoj robi sjevernoevropske i mletačke proizvodnje, te poluproizvodima poput žice i mesingane folije.
Kod pličine Sv. Pavao u mljetskom akvatoriju otkriveno je 2006. godine bogato podmorsko nalazište. Na dubini od četrdesetak metara pronađeni su izvrsno očuvani ostaci novovjekovnog brodoloma, među kojima i osam brončanih topova te rasuti ulomci keramičkog posuđa, novca, stakla i predmeta od metala. Najviše nalaza pronađenih na lokalitetu pripada keramičkom posuđu. Utvrđeno je da je dio keramičkih predmeta proizvod zapadnih radionica (uglavnom venetskih, ili radionica sjeverne Italije), dok druga skupina pripada orijentalnoj, vrlo luksuznoj i bogato ukrašenoj keramici ili pak orijentalnoj kuhinjskoj keramici jednostavnih oblika. U teretu broda, najbrojnije i najbolje sačuvano je luksuzno keramičko posuđe proizvedeno u glasovitim keramičkim radionicama u osmanskom gradu Iznik. Brodolom je datiran u drugu polovinu 16. st. te je utvrđeno je da je riječ o venecijanskom trgovačkom brodu koji je prenosio bogat trgovački teret namijenjen zapadnom tržištu.
Među pojedinačnim nalazima posebno se ističe brončani top koji je pronađen 2013. godine u moru u sjevernoj uvali Molunta, a izliven je 1758. godine u radionici obitelji Cebrano u Torinu.