Seit der Eröffnung von Karl Friedrich Schinkels Königlichem Museum, heute Altes Museum, im Jahr 1830 und der Bestimmung der Museumsinsel zur "Freistätte für Kunst und Wissenschaft" durch Friedrich Wilhelm IV. ist Forschung von zentraler Bedeutung für die Staatlichen Museen zu Berlin. Bereits im ersten Statut der Museen von 1835 war der Forschungsauftrag fest verankert.

Heute umfassen die Staatlichen Museen zu Berlin 15 Sammlungen, drei Forschungsinstitute – das Rathgen-Forschungslabor, das Zentralarchiv und das Institut für Museumsforschung – sowie die Gipsformerei. In ihrer Gesamtheit gehören sie zu den größten Universalmuseen der Welt; sie bewahren und vermitteln Kunst- und Kulturschätze der Menschheitsgeschichte von ihren Anfängen bis in die unmittelbare Gegenwart. Die Museen bilden zugleich eine große Forschungseinrichtung, in der vor allem Objekte in den Sammlungen selbst und darüber hinaus untersucht und analysiert werden. Sie stellen ihr Wissen und ihre Erfahrung national wie international der Öffentlichkeit zur Verfügung und wirken insbesondere an der universitären Ausbildung mit.

Zu den einzelnen Forschungsgebieten gehören unter anderem Archäologie, europäische und außereuropäische Ethnologie und Kunstgeschichte, aber auch Querschnittsdisziplinen wie Archäometrie, Restaurierungs- und Konservierungswissenschaften oder die Provenienzforschung sowie interdisziplinär angelegte Fächer wie Bildwissenschaft, Medienwissenschaft oder visuelle Anthropologie.

An den Staatlichen Museen zu Berlin arbeiten Mitarbeiter und Mitarberinnen an diversen eigenen und an museumsübergreifenden nationalen wie internationalen Forschungsprojekten. Traditionell zählen dazu renommierte Grabungsprojekte im Nahen Osten und in Kleinasien, in Ägypten und dem Sudan sowie die ethnologische Feldforschung auf allen Kontinenten. Damit sind die Staatlichen Museen zu Berlin die größte außeruniversitäre museale Forschungseinrichtung in Deutschland. Seit 1976 gehören sie als Vollmitglied der Deutschen Forschungsgemeinschaft an (seit 2011 im Rahmen der DFG-Mitgliedschaft der Stiftung Preußischer Kulturbesitz).

Neben den aktuellen, auf der Website vorgestellten Forschungsprojekten der jeweiligen Sammlungen und Institute gibt die 2007 veröffentlichte und 2009 aktualisierte Publikation "Forschung bei den Staatlichen Museen zu Berlin" einen Überblick über die vielfältigen Aktivitäten der einzelnen Einrichtungen im Bereich der Forschung.