Muzeja pētniecības darba mērķis ir Jūrmalas un tās tuvākās apkārtnes vēstures un kultūrvēstures izzināšana, kā arī muzeja krājuma pētniecība, vērtējot krājumā uzglabāto vērtību nozīmi vietējā, valsts un plašākā reģiona vēstures kontekstā. Pētniecības rezultāti plašai sabiedrībai ir pieejami muzeja rīkotajās izstādēs, konferencēs, lekcijās, publikācijās, muzejpedagoģiskajās nodarbībās un individuālās konsultācijās.