海馬的繁殖方式有兩種，分別是內生生殖和外生生殖。
內生生殖：這是海馬最常見的生殖方式。在交配過程中，雄性海馬會在雌性海馬的腹部噴射精子，雌性海馬會孵化卵，然後在胎盤內發育出幼體。在這個過程中，雌海馬會將卵由泄殖腔輸送到雄性海馬的育兒囊中，雄性海馬會將受精卵們裝在尾部的育兒袋裏孵化。這個育兒袋就好比雌性哺乳動物的子宮一樣，在小海馬發育期間，它們所需的氧氣與其他營養都要仰仗它們的父親來提供。育兒袋裏將生長出固定與給小海馬傳遞營養的胎盤，讓孩子喫喝不愁茁壯成長。在生產的時候，雄性海馬就會張開育兒囊的孔噴出小海馬。
外生生殖：在這種方式中，雌性海馬會在海水中產卵，然後雄性海馬會噴射精子來受精卵。受精卵會在海水中發育成幼體。
海馬的生殖方式受到多種因素的影響，包括海水溫度、深度、鹽度和養分含量等。海馬的生殖週期也很長，一般需要數月甚至數年才能完成。