Với trên 300km2 vùng biển, Cô Tô có nguồn lợi thuỷ sản tương đối phong phú với gần 1.000 loài cá, trong đó có khoảng 60 loài có giá trị kinh tế cao, như hồng, song, mú, chim...; nhiều loại quý hiếm mà ít địa phương nào có được, như ngọc trai, bào ngư, tu hài, trân trâu... với số lượng tương đối lớn.
Từ tiềm năng, thế mạnh đó, vài năm trở lại đây, nhờ sự quan tâm đầu tư của cấp trên, sự nỗ lực của địa phương, nghề đánh bắt, nuôi trồng thuỷ sản ở Cô Tô đã và đang đem lại hiệu quả với số phương tiện đánh bắt có công suất lớn ngày càng nhiều, sản lượng không ngừng tăng.
Hệ thống cầu cảng ở huyện Cô Tô được đầu tư đưa vào sử dụng, góp phần đẩy mạnh phát triển kinh tế biển, đảo trên địa bàn.
Nghề cá là nghề truyền thống của địa phương, nhưng cách đây hơn 10 năm chủ yếu là đánh bắt ven bờ với các phương tiện thô sơ, lạc hậu... Lúc bấy giờ cả huyện chỉ có 90 tàu công suất từ 6-12CV, sản lượng khai thác khoảng 220 tấn/năm; còn nghề nuôi trồng thì hầu như chưa ai nghĩ đến. Hậu quả khai thác của giai đoạn này đã làm cạn kiệt nguồn lợi thuỷ sản ven bờ, thậm chí không ít loại có nguy cơ biến mất vĩnh viễn; môi trường sinh thái ở các bãi triều cũng bị ô nhiễm nghiêm trọng.
Đại hội Đảng bộ huyện khoá I, năm 1996, đã xác định cần phải tranh thủ mọi nguồn vốn để “tập trung khai thác nghề cá”. Vì chỉ có nghề này mới đem lại cơm no, áo ấm cho ngư dân trên địa bàn. Từ định hướng có tính chiến lược đó, Đảng bộ, chính quyền huyện đã chỉ đạo các cơ quan chức năng tiến hành khảo sát, đánh giá một cách tổng quát các loại thuỷ sản trong khu vực, để từ đó vạch ra hướng đi hợp lý cho việc khai thác, nuôi trồng, chế biến, bảo vệ nguồn lợi và môi trường sinh thái biển. Đối với khai thác gần bờ, huyện chủ trương phát triển đội tàu có công suất từ 33-135CV, khuyến khích khai thác cá đáy, hạn chế khai thác cá nổi, hướng tới giảm sản lượng khai thác gần bờ từ 90% xuống còn 60% đến 2010. Đối với khai thác tuyến khơi, tập trung khai thác cá nổi di cư, cá nổi đại dương, cá đáy ở độ sâu 30-100m và các loại hải sản có giá trị xuất khẩu cao ở vùng nước sâu từ 30m trở xuống, như mực ống, tôm hùm, cá song... Đặc biệt chú trọng phát triển các đội tàu kéo lưới đơn với công suất từ 250-600CV. Để các đội tàu này thực sự đủ mạnh về trang thiết bị, nhân lực và kỹ thuật, huyện đã chủ trương phối hợp với các cơ quan chức năng mở các lớp đào tạo kỹ thuật viên, hướng dẫn nghiệp vụ khai thác thuỷ sản. Nhất là có chính sách tạo điều kiện cho nhân dân vay vốn để sửa chữa nâng cấp và đóng mới các phương tiện hiện đại có thể vươn ra vùng biển xa hơn. Bên cạnh đó, từ thế mạnh có địa hình các đảo bao bọc, vụng kín gió, thuận lợi cho việc nuôi trồng các loại hải sản có giá trị như tôm hùm, cá song, ngọc trai..., huyện đã có chính sách khuyến khích, thu hút đầu tư phát triển nuôi trồng thuỷ sản...
Một trong những giải pháp mang tính quyết định, là huyện chủ trương xây dựng các trung tâm dịch vụ nghề cá (ở Cô Tô và Thanh Lân) không chỉ của huyện mà còn phát triển, trở thành một trong những trung tâm hậu cần nghề cá Bắc Vịnh Bắc Bộ. Trước mắt đầu tư đồng bộ vào trung tâm dịch vụ nghề cá ở xã Thanh Lân, trên cơ sở những điều kiện hiện có (cảng, chợ cá Chiến Thắng) tiếp tục đầu tư thêm các hạng mục cơ sở thu mua, chế biến đông lạnh, sản xuất ngư lưới cụ, đóng mới sửa chữa tàu thuyền. Dự án Trung tâm Dịch vụ hậu cần nghề cá Bắc Vịnh Bắc Bộ được triển khai xây dựng từ năm 2008, đến nay đang chuẩn bị đi vào hoạt động. Khi đó sẽ từng bước khắc phục những hạn chế, khó khăn về thời tiết, vật tư nhiên liệu, mở ra triển vọng phát triển kinh tế biển của địa phương, nhất là thuỷ sản, du lịch và dịch vụ. Dự án ban đầu có tổng mức đầu tư 372,716 tỷ đồng, gồm các hạng mục công trình chính: Đê chắn sóng kết hợp bến cập tàu công suất 600CV; khu dịch vụ trên bờ có diện tích 17,1ha có bến cập tàu dài 300m cho các loại tàu có công suất đến 150CV; nhà điều hành, chợ đầu mối 2 tầng, diện tích sàn mỗi tầng trên 2.000m2; nhà tiếp nhận và phân loại thuỷ hải sản, kho đông lạnh; nhà máy chế biến có công nghệ hiện đại; nhà máy sản xuất nước đá, khu cung cấp xăng dầu, trung tâm thương mại cung cấp ngư cụ, lương thực, thực phẩm cho ngư dân; khu đóng mới và sửa chữa tàu thuyền và các công trình phụ trợ khác. Sau đó dự án được bổ sung trên 64 tỷ đồng để xây dựng hệ thống phao neo, biển báo luồng, đèn báo bão để thực hiện chức năng neo đậu, tránh trú bão cho tàu thuyền của khu vực… Cùng với đó, việc đầu tư xây dựng cơ sở hạ tầng trên đảo như điện, đường, trường, trạm cũng từng bước được quan tâm, hoàn thiện, phục vụ tốt nhu cầu phát triển kinh tế, văn hoá, xã hội…
Nhờ có những bước đi đúng đắn, phù hợp, cách làm hiệu quả, đến nay nghề đánh bắt, nuôi trồng thuỷ sản ở Cô Tô có sự phát triển nhảy vọt. Hiện toàn huyện có 502 phương tiện đánh bắt, tổng công suất 8.670CV, sản lượng khai thác trên 1 vạn tấn/ năm. Thời gian gần đây, huyện khuyến khích tạo điều kiện cho các hộ, các chủ dự án nhận diện tích mặt nước để đầu tư nuôi các loại giống cho giá trị kinh tế cao như cá song, bào ngư, tu hài và một số loại nhuyễn thể khác. Đến nay, trên địa bàn huyện đã có hàng chục hộ đầu tư nuôi trồng hàng trăm ô lồng bè; xuất hiện một số mô hình nuôi trồng mới đem lại hiệu quả kinh tế cao, góp phần quan trọng vào công cuộc phát triển kinh tế, xoá đói, giảm nghèo trên địa bàn.