Vedeckovýskumná činnosť SNM v Martine je orientovaná v oblasti spoločenských vied predovšetkým na problematiku etnológie a histórie. V rámci etnológie majú prioritu vedeckovýskumné úlohy zamerané na prípravu nových stálych expozícií v hlavnej budove múzea, ako aj na dobudovanie Múzea slovenskej dediny (Historicko-etnografické štúdie expozičných skupín, usadlostí a objektov MSD, Tradičné stavebné technológie). Medzi priority prislúcha aj úloha zameraná na odborné spracovávanie etnografických zbierok (Vedecké katalógy etnografických zbierok a ich publikovanie). K aktuálnym úlohám patrí etnologický výskum národnostných menšín na Slovensku, konkrétne Čechov (Etnologické aspekty kolonizácie južného Slovenska v 1. Československej pozemkovej reforme s dôrazom na český fenomén) a tiež Rómov (Proces sociokultúrneho vývoja života Rómov - vývoj kultúry bývania). V spolupráci s Výskumným ústavom Slovákov v Békešskej Čabe sa SNM v Martine od roku 1995 podieľa na etnologickom výskume Slovákov v Maďarsku (Tradičná kultúra Slovákov - Rodina, rodinné a spoločenské vzťahy). V oblasti urbánnej etnológie sa plní vedeckovýskumná úloha zameraná na mesto Martin (Živnostníci - remeselníci a obchodníci).
V rámci prírodných vied sa jeden okruh vedeckovýskumných úloh orientuje na problematiku fauny vybraných skupín živočíchov na Slovensku (Fauna v CHKO Strážovské vrchy so zameraním na oblasť Súľovských skál, Fauna Lúčanskej Malej Fatry, Žiaru a ostatných osobitne nechránených území Turca, Fauna intravilánu a extravilánu Martina a Vrútok). Druhý okruh vedeckovýskumných úloh sleduje litofaciálne a faunistické zmeny v mezozoiku až kvartéri Západných Karpát (Litofaciálne a faunistické zmeny v spodnej jure obalovej a príkrovovej jednotky Veľkej a Malej Fatry, Zmeny jaskynnej fauny na hranici pleistocén - holocén: príklady z územia Veľkej Fatry).

Výsledky vedeckovýskumnej činnosti pracoviska sú vo forme výskumových správ archivované a prístupné na prezenčné studium: pracovné dni od 9⁰⁰ do 14⁰⁰ hod.
Výstupy vedeckovýskumnej činnosti pracoviska sú priebežne publikované v odbornej tlači, predovšetkým v periodikách, vydávaných Slovenským národným múzeom v Martine, ktorými sú: Zborník SNM - Etnografia a Zborník SNM - Kmetianum.