Kep. Karimunjawa mempunyai potensi perikanan laut yang cukup menjanjikan. Beberapa potensi yang sudah mulai dikembangkan antara lain :
- Rumput laut; Budidaya RL di Karimunjawa cukup pesat perkembangannya. Jenis yang dibudidayakan adalah Eucheuma cottonii. Lahan budidaya tersebar mulai dari P. Karimunjawa, Kemujan sampai ke P. Parang. Selama ini hasil budidaya dijual dalam bentuk basah ataupun kering asin. Kelompok tani rumput laut di Karimunjawa (Mrican) merupakan juara kelompok tani rumput laut tingkat nasional.
- Kerapu; Budidaya ikan kerapu dilaksanakan dengan menggunakan karamba apung maupun tancap. Jenis yang dibudidayakan adalah kerapu kerta dan kerapu bebek. Karamba banyak dijumpai di P. Karimunjawa, P. Menjangan Besar dan Kecil. Hasil budidaya dijual ke Jepara, Jakarta, Bogor, bahkan ada pula pembeli dari luar negeri (Hongkong) yang langsung datang untuk membeli hasil budidaya kerapu. Masih memungkinkan untuk dikembangkan di pulau-pulau lain di Karimunjawa.
- Mutiara; Budidaya tiram mutiara mulai dikembangkan di Karimunjawa sekitar tahun 2005. Sampai sekarang sudah beberapa kali melakukan panen dengan hasil yang cukup menggembirakan. Lokasi budidaya di P. Menjangan Besar. Potensi budidaya masih sangat besar.
- Teripang; Budidaya teripang termasuk yang ketinggalan bila dibandingkan dengan budidaya jenis yang lain. Selama ini biasanya permintaan teripang dipenuhi dari penangkapan dari alam. Budidaya masih dilakukan dengan cara sederhana, cukup memagari suatu lahan dengan jaring dan menempatkan teripang di dalam lahan tersebut. Pakan diambilkan dari lamun yang ditumbuk. Kemungkinan dapat dikembangkan di sebagian besar Kep. Karimunjawa, terutama yang merupakan daerah lamun (sea grass).
- Terumbu Karang; Budidaya terumbu karang dalam bentuk transplantasi karang masih menimbulkan kontroversi tentang kebolehannya. Di Karimunjawa yang sudah melakukannya adalah PT. Pura dengan lokasi di P. Sambangan.