Das Hauptbecken stellt die Hauptattraktion des Okinawa-Churaumi-Aquariums dar. Es beinhaltet neben vielen kleineren Fischen, mehrere Mantarochen und Walhaie. Zur Zeit gibt es weltweit nur in drei Aquarien Walhaie zu bewundern und Mantarochen werden in nur vier Zoo-Aquarien weltweit in Gefangenschaft gehalten. Der erste Walhai überhaupt konnte 1994 in Japan besichtigt werden. Die Haltung von Walhaien ist aber auch sehr schwierig, trotzdem ist der älteste Walhai im Okinawa-Churaumi-Aquarium über 12 Jahre alt, der älteste Hai sogar 28 Jahre. Walhaie verspeisen pro Woche etwa 8 % ihrer eigenen Körpermasse - das sind beim schwersten Exemplar 1/4 t. Da Walhaie zusätzlich meistens in der Senkrechten fressen, und der längste Walhai im Okinawa-Churaumi-Aquarium 7,5 m lang ist (bei einem weiteren Wachstum von ca. ½ m pro Jahr) - ist das Hauptbecken 10 m hoch.

Das Hauptbecken stellt noch einen weiteren Rekord auf: die Besucher sind von den Fischen durch die größte Glasscheibe der Welt (die eigentlich aus Kunststoff - Acrylglas - besteht) getrennt, sie steht im Guinness-Buch der Rekorde. Der Bau der 22 Meter langen und 8,2 Meter hohen Glasscheibe beanspruchte 1 ½ Jahre. Da die Riesen-Panoramascheibe ganz ohne Stützstreben auskommt, ist sie 60 Zentimeter dick. Diese setzen sich aus 15 Glasscheibenpaketen - je 40 mm dick - zusammen, die wiederum je aus 7 Scheiben - insgesamt also 105 Scheibenlagen - bestehen. Sie hält aber nicht nur den Druck von 6 Tonnen pro m² (60.000 Pascal) aus, sondern ist auch erdbebensicher. Bei dem resultierenden Gewicht von 134 t, wurde sie in mehreren einzelnen Segmenten geliefert und zusammengebaut. Ein Nachteil der Scheibe ist ihre weiche Konsiztenz. Wenn beispielsweise ein Hai mit einer Flosse die Scheibe streift, entstehen Kratzer, welche die Transparenz der Glasscheibe beeinträchtigen.