Οι συλλογές παίζουν ζωτικό ρόλο στην πολιτική έρευνας των μουσείων. Ένας από τους σκοπούς της συλλεκτικής δραστηριότητας για μια μουσειακή συλλογή είναι ότι κάθε συλλογή αποτελεί μόνιμο υλικό έρευνας για τις μελλοντικές γενιές.
Το 1978, το Ε.Μ.Ε. ξεκίνησε μια πρώτη έρευνα πεδίου στην Εβραϊκή Κοινότητα της Αθήνας, κυρίως για να συλλεχθούν πληροφορίες που θα υποστήριζαν την τεκμηρίωση της μουσειακής συλλογής. Το 1980, με την οικονομική υποστήριξη του Memorial Foundation for the Jewish Culture, ξεκίνησε μια προσπάθεια φωτογράφησης της εβραϊκής κληρονομιάς, ακόμα και σε κοινότητες έρημες και αδρανείς μετά το 1945. Αυτό είχε ως αποτέλεσμα τη δημιουργία του φωτογραφικού αρχείου του Μουσείου και τον εμπλουτισμό του με φωτογραφίες μνημείων, που την εποχή εκείνη σώζονταν ακόμη, αν και εγκαταλειμμένα.
Από το 2000 έχει ξεκινήσει μια πρωτότυπη εργασία συγκέντρωσης και έκδοσης επιγραφικού αρχαιολογικού υλικού, με τη συνεργασία και υποστήριξη του Υπουργείου Πολιτισμού. Στόχος αυτού του μακροπρόθεσμου προγράμματος του Ε.Μ.Ε. είναι η συγκρότηση CORPUS επιγραφών εβραϊκού περιεχομένου και ενδιαφέροντος από τον 3o αιώνα π.Χ. έως τον 16o αιώνα μ.Χ. από ολόκληρο τον ελλαδικό χώρο. Το προϊόν που θα προκύψει θα είναι η δίγλωσση έκδοση όλων των επιγραφών, με μετάφραση των εβραϊκών κειμένων, που πιθανώς θα εντοπιστούν. Η εργασία αυτή θα είναι ιδιαίτερα χρήσιμη για το κοινό και τους ερευνητές, καθώς θα συγκεντρώσει υλικό διασκορπισμένο και ενδεχομένως άγνωστο.
Το Ε.Μ.Ε. συμμετέχει σε διεθνή και ευρωπαϊκά ερευνητικά προγράμματα. Διεξάγει συνεχείς έρευνες και συμβάλλει στην κατάρτιση εξειδικευμένων μελετών γύρω από την ιστορία, θρησκευτική παράδοση και καθημερινή ζωή των Ελλήνων Εβραίων. Συλλέγει άρθρα και εκδόσεις σχετικά με τα παραπάνω θέματα και διατηρεί αρχεία γραπτών και προφορικών μαρτυριών σχετικών με πλήθος θεμάτων της αρμοδιότητάς του. Έχει μεθοδεύσει τη συλλογή, καταγραφή και έκδοση Ρωμανιώτικων λαϊκών και θρησκευτικών μουσικών θεμάτων, ενώ σχεδιάζει και την έκδοση αντίστοιχων Σεφαραδίτικων. Ακόμα, συγκεντρώνει προφορικές μαρτυρίες από επιζώντες του Ολοκαυτώματος, όπως και στοιχεία άυλης πολιτιστικής κληρονομιάς – συνταγές, ποιήματα, τραγούδια, παροιμίες, παραμύθια κλπ. Τα αποτελέσματα των ερευνών του δημοσιεύονται, μεταξύ άλλων, στη δίγλωσση περιοδική επιθεώρηση The Jewish Museum of Greece Νewsletter που εκδίδει το Μουσείο δυο φορές το χρόνο.
