ความเป็นมา สืบเนื่องจากกรมป่าไม้ได้แบ่งการบริหารงานภายในตามโครงสร้าง โดยงานอุทยานแห่งชาติทางทะเลทั้งหมด สังกัดส่วนอุทยานแห่งชาติทางทะเล มีหน้าที่ในการอนุรักษ์ทรัพยากรชายฝั่งทะเลของประเทศไทย การศึกษาวิจัยทางด้านระบบนิเวศป่าไม้ ระบบนิเวศทางทะเล รวมทั้งศึกษาสภาพความเป็นอยู่ของชุมชนในพื้นที่ตามเกาะและชายฝั่งต่างๆ ตลอดจนการให้ความรู้ความเข้าใจใน ด้านการสื่อความหมายธรรมชาติแก่นักท่องเที่ยวที่เข้าไปเที่ยวชม หรือศึกษาหาความรู้ภายในอุทยานแห่งชาติทั้งหมด ทำให้ทรัพยากรชายฝั่งทะเล ได้รับการดูแลและป้องกันอย่างทั่วถึงและต่อเนื่อง ซึ่งต่อมากรมป่าไม้ได้อนุมัติเมื่อวันที่ 18 มิถุนายน 2536 ให้มีการจัดตั้งศูนย์พิทักษ์อุทยานแห่งชาติทางทะเล ขึ้น โดยดำเนินการจัดตั้งตามแนวทางแผนการจัดการปะการังของประเทศ ตามมติคณะรัฐมนตรี เมื่อวันที่ 3 มีนาคม 2535 แผนงานควบคุมคุณภาพสิ่งแวดล้อม งาน/โครงการจัดการปะการังในพื้นที่เร่งด่วน ระยะเวลาดำเนินการ 2 ปี (2536-2537) เพื่อให้เป็นหน่วยงานที่สังกัดส่วนกลาง กรมป่าไม้ และให้ ศูนย์พิทักษ์อุทยานแห่งชาติทางทะเลดังกล่าวเป็นหน่วยงานที่คอยเสริมภารกิจของอุทยานแห่งชาติทางทะเล ในพื้นที่โดยทั่วไปและที่สำคัญคือ ศึกษาข้อมูลทางด้านงานวิจัยและการพัฒนาพื้นที่ของอุทยานแห่งชาติทางทะเลอย่างเป็นระบบ รวมทั้งมีงานด้านป้องกันและปราบปรามพิเศษ ในลักษณะของหน่วยเคลื่อนที่เร็วให้กับพื้นที่แต่ละแห่งตามความจำเป็นของแต่ละอุทยานแห่งชาติทางทะเล โดยได้ใช้พื้นที่บางส่วนของอุทยานแห่งชาติหาดเจ้าไหมเป็นที่ตั้งที่ทำการและการบริหารงาน โดยมีวัตถุประสงค์ของการดำเนินงานดังนี้

- เพื่อเป็นแหล่งศึกษาวิจัยและรวบรวมข้อมูลของทรัพยากรทางทะเลทางฝั่งอันดามัน
- เพื่อใช้เป็นสถานที่พัฒนาบุคลากรทางด้านการจัดการอุทยานแห่งชาติทางทะเล
- เพื่อใช้เป็นศูนย์กลางในการแก้ไขปัญหาการจัดการทรัพยากรธรรมชาติทางทะเล
- เพื่อให้เป็นศูนย์ป้องกันและปราบปรามพิเศษ ในการเสริมภารกิจทางด้านงานป้องกันอุทยานแห่งชาติทางทะเลทางฝั่งอันดามันตอนล่าง

ต่อมากรมป่าไม้ได้มีคำสั่งที่ 1922/2536 ลงวันที่ 1 พฤศจิกายน พ.ศ. 2536 มอบหมายให้นายมาโนช วงษ์สุรีย์รัตน์ นักวิชาการป่าไม้ 6 ไปปฏิบัติงานในหน้าที่หัวหน้าศูนย์พิทักษ์อุทยานแห่งชาติทางทะเล ซึ่งต่อมาอธิบดีกรมป่าไม้ (นายปลอดประสพ สุรัสวดี) ได้เห็นชอบ เมื่อวันที่ 26 พฤศจิกายน 2542 เรื่อง การตรวจราชการที่อุทยานแห่งชาติหาดเจ้าไหมและศูนย์พิทักษ์อุทยานแห่งชาติทางทะเล โดยให้ศูนย์พิทักษ์อุทยานแห่งชาติทางทะเลจัดตั้งเป็นศูนย์ศึกษาธรรมชาติอุทยานแห่งชาติทางทะเลและให้ปฏิบัติงานทางด้านวิชาการ ในเรื่องของการวิจัย การสำรวจทรัพยากร และการอบรม โดยมีวัตถุประสงค์ของการดำเนินงานดังนี้

- เพื่อเป็นสถานที่ฝึกอบรมการอนุรักษ์ทรัพยากรธรรมชาติ อาทิ ค่ายศึกษาธรรมชาติกลางแจ้งแก่เจ้าหน้าที่และประชาชนทั่วไป
- เพื่อเป็นสถานที่พักผ่อน สถานที่หาความรู้สำหรับประชาชนและนิสิตนักศึกษาทั่วไป อาทิ เป็นแหล่งบริการท่องเที่ยวทางธรรมชาติ
- เพื่อส่งเสริมวัฒนธรรมท้องถิ่น และพัฒนาอาชีพด้านการท่องเที่ยวและการอนุรักษ์ทรัพยากรธรรมชาติ
- เพื่อให้เกิดการสืบทอด และพัฒนาภูมิปัญญาท้องถิ่นอย่างต่อเนื่อง
- เพื่อสนับสนุน ส่งเสริม งานด้านวิชาการ สำหรับการจัดการอุทยานแห่งชาติ
ศูนย์ศึกษาธรรมชาติอุทยานแห่งชาติทางทะเล จังหวัดตรัง มีหน้าที่รับผิดชอบในการให้ความรู้และแผยแพร่ประชาสัมพันธ์ทางด้านการจัดการและการอนุรักษ์ทรัพยากรชายฝั่ง และทรัพยากรทางทะเล ให้แก่นักเรียนนักศึกษาและประชาชนทั่วไป และรับผิดชอบทางด้านงานการวิจัยเกี่ยวกับป่าดงดิบ ป่าพรุ ป่าชายหาด ป่าชายเลน ระบบนิเวศปะการัง ระบบนิเวศแนวหญ้าทะเล การตรวจสอบคุณภาพน้ำทะเล และทรัพยากรทางทะเลอื่นๆ ในพื้นที่อุทยานแห่งชาติทางทะเล ฝั่งอันดามันตอนล่าง 7 แห่ง ได้แก่
อุทยานแห่งชาติธารโบกขรณี จังหวัดกระบี่
อุทยานแห่งชาติหมู่เกาะลันตา จังหวัดกระบี่
อุทยานแห่งชาติหาดนพรัตน์ธารา-หมู่เกาะพีพี จังหวัดกระบี่
อุทยานแห่งชาติหาดเจ้าไหม จังหวัดตรัง
อุทยานแห่งชาติหมู่เกาะเภตรา จังหวัดตรัง สตูล
อุทยานแห่งชาติตะรุเตา จังหวัดสตูล
อุทยานแห่งชาติทะเลบัน จังหวัดสตูล