Działalność Muzeum Tematyka i czasowe ramy badawcze, będące w zainteresowaniu pracowników Muzeum, są ogromne i bardzo zróżnicowane – sięgają miocenu (dla poznania genezy złoża solnego), a w badaniach archeologicznych neolitu (początki osadnictwa i warzelnictwa). W dziedzinie historii i kultury materialnej obejmuje okres od XIII – do końca XX w. i dotyczy roli i znaczenia gospodarki solnej w dziejach Polski, jej wpływu na rozwój miast Wieliczki i Bochni, dawnej i współczesnej techniki górniczej i technologii warzelniczej. Zabytki muzealne gromadzone są w następujących zbiorach: Geologicznym, Archeologicznym, Techniki Górniczej, Kartografii (głównie mapy górnicze), Sztuki, Etnografii, Archiwum (dokumenty, rękopisy, akta salinarne) i w tzw. Zbiorze Specjalnym (dawne fotografie, widokówki, dyplomy, druki okolicznościowe). Wymienione kolekcje wraz ze specjalistyczną biblioteką, szczegółową dokumentacją naukowo – techniczną wyrobisk wykonaną w kopalniach Wieliczki i Bochni oraz zbiorem mikrofilmów tworzą kompletną bazę źródłową do prowadzonych badań. thumb|Zamek Żupny|250px Muzeum prowadzi również działalność wydawniczą (publikacje naukowe, albumy, przewodniki, katalogi zbiorów i wystaw). Wyniki badań naukowych publikowane są od 1965 roku w czasopiśmie naukowym pt. Studia i Materiały do Dziejów Żup Solnych w Polsce.