Na atualidade muito tem se discutido a respeito das questões ambientais. São diversos os problemas, como exemplo pode-se citar o derretimento das calotas polares que tem incentivado vários debates e repercutido em inúmeros fóruns globais sobre o clima, o tema está intimamente ligado ao modo como o ser humano trata a natureza e seu entorno. Essa forma de lidar com os recursos naturais tem incentivado a prática e a busca de soluções sustentáveis de desenvolvimento socioeconômico. Este trabalho está alicerçado nessa perspectiva, busca analisar a extensão universitária como instrumento de transformação socioambiental nos casos de vulnerabilidade social e compreensão do meio ambiente, tendo como estudo de caso o Projeto de Extensão Universitária Oceanos. O projeto Oceanos teve início a partir de pesquisas realizadas pelo Laboratório de Oceanografia Química da Univali e compromete-se a criar estratégias para contribuir com a proteção do meio ambiente, na busca de um mundo melhor, mais limpo e consciente. Dessa forma, este estudo abordará, as atividades realizadas durante o ano de 2018, onde se trabalharam temas relacionados aos oceanos e a sustentabilidade com estudantes do Ensino Médio, associados ao Instituto Crescer, que se encontravam em situação de vulnerabilidade social. Após pesquisas e vivência do projeto, foram escritos cinco artigos e um conjunto de propostas de diretrizes voltadas à Extensão Universitária com foco na educação ambiental e vulnerabilidade social. Assim, o estudo de caso contou com a participação de 204 estudantes, cinco acadêmicos do curso de Oceanografia, uma doutoranda, duas professoras universitárias, professores do Instituto Crescer e gestores de escolas da região. Para tanto, realizaram-se encontros mensais conduzidos pelos acadêmicos do Projeto Oceanos, que eram assistidos por professores da Univali. Ao todo, foram aplicadas sete atividades pelo Projeto Oceanos, voltadas para a conscientização do meio ambiente, sendo cada uma repetida por oito vezes, totalizando 28 momentos de aprendizagem. Os resultados evidenciaram que projetos de extensão universitária de cunho socioambiental são efetivos, pois permitem o engajamento da população nas questões ambientais e possibilitam transformações individuais e coletivas, que contribuem para a sustentabilidade local e global.