1983.09-1987.07大連海洋大學（大連水産學院）淡水養殖專業與内蒙古民族大學畜牧學專業聯合培養，獲得農學學士學位。1994.09-1997.07華中農業大學水生生物學專業，獲得理學碩士學位。1998.09-2001.07中山大學水生生物學專業，獲得理學博士學位。1987.07-1998.09内蒙古民族大學動物科學系工作，先後任助教、講師、副教授（2000.6），曆任淡水漁業教研室副主任（1994）、動物科學系副主任（1995.12-1998.9）。2001.09-至今在中國海洋大學水産學院工作，其間2001年9月-2003年7月在水産學博士後流動站工作，2002年9月在中國海洋大學水産學院水産養殖系工作至今；曆任副教授、四級崗位教授（2006.1）、三級崗位教授（2016.1）、博士生導師（2010.12）。2003.09-2008.08任中國海洋大學國家生命科學與技術人才培養基地副主任，其間2004.07-2008.08任中國海洋大學水産學院水産養殖系副主任。2008.08-至今任中國海洋大學水産學院副院長，兼水産科學國家級實驗教學示範中心主任、中國海洋大學國家生命科學與技術人才培養基地副主任。
溫海深主要從事魚類繁殖生理、生殖調控與品種改良等研究與開發工作，先後以花鲈、牙鲆、許氏平鲉、虹鳟等10餘種魚類為對象，側重研究了這些魚類繁殖内分泌生理機能、繁育及改良關鍵技術，在理論上為豐富魚類繁殖生理學内容，在實踐上為魚類育種與人工繁殖技術的建立與優化提供了科學依據。近20年來他承擔國家級、省部級課題20餘項，包括主持國家自然科學基金項目4項，現任國家海水魚産業技術體系【海鲈種質資源與品種改良】崗位科學家（CARS-47-G06）。近20餘年來，在中文核心以上期刊發表學術論文150餘篇（第一和通訊作者），其中SCI期刊收錄論文60餘篇；主編出版《海水養殖鲈魚生理學與繁育技術》《魚類繁殖學》《海鲈綠色高效養殖技術與實例》學術專著，主編出版《名特水産動物養殖學》《水産動物生理學》教材；參加編寫《中國大百科全書》漁業卷和（第三版）《中國農業百科全書》漁業卷（第二版）。
溫海深曾獲内蒙古自治區優秀青年知識分子榮譽稱号（1993年），入選内蒙古自治區“草原英才”工程；2012年獲山東高校科教興魯先鋒共産黨員、山東省教學名師榮譽稱号，2019年入選山東省科技特派員。先後獲得山東省科技進步三等獎（2012年）、山東省高等學校優秀科研成果（自然科學）三等獎（2009年）、東營市科技合作獎（2017年）；先後獲得山東省教學成果一等獎2項、二等獎2項，獲得山東省研究生和本科生論文指導獎勵、優秀科技創新成果獎指導教師等5項。
溫海深在工作的三十餘年裡，初心不變，躬耕不辍，堅持科技創新，推動水産行業發展，不斷書寫着水産養殖事業的新篇章。
