La côte Atlantique du Canada abrite une grande variété de baleines et de phoques. Après une période de chasse intensive, de nombreux mammifères marins sont devenus des espèces protégées dont la conservation est l'objet de préoccupations. Plusieurs, notamment la baleine noire (Eubalena glacialis), constituent désormais des attractions de l'écotourisme pratiqué dans les eaux du Nouveau-Brunswick.

La Salle des grandes baleines fait explorer la vie des mammifères marins de la région, en particulier celle des grandes baleines, et offre une initiation parfaite à quiconque envisage d’aller observer les baleines qui sillonnent la côte est du Canada.

La galerie renferme la plus belle collection de squelettes de baleines assemblés de l'est du Canada, ainsi que des maquettes intégrales grandeur nature de plusieurs espèces, dont celle d’une baleine noire de 13 mètres. Les autres espèces représentées dans la collection de recherche sur les mammifères marins du Musée du Nouveau-Brunswick sont le petit rorqual, le rorqual boréal, le rorqual à bosse, le cachalot, le cachalot pygmée et le béluga. Le visiteur fera connaissance avec Delilah, qui est probablement la baleine noire la plus connue du Canada. Elle mourut tragiquement des suites d'une collision avec un navire dans la baie de Fundy, mais son baleineau survécut miraculeusement.