El área de investigación tiene por objetivo generar y transmitir conocimiento relativo al patrimonio cultural de la región de O’Higgins. Bajo esta premisa, se han desarrollados diversos estudios que han puesto en valor las diversas colecciones que custodia el museo, y a la vez, han enriquecido el contenido de las exhibiciones temporales y permanentes.
Estas investigaciones se han efectuado con recursos del Fondo de Apoyo a la Investigación Patrimonial (FAIP) de la Dirección de Bibliotecas Archivos y Museos; otras fueron resultado de prácticas profesionales y memorias de títulos; algunas corresponden a Proyectos Fondart regionales.
Entre las investigaciones más recientes podemos mencionar:
- 2008. Adornos y bienes de prestigio en la zona centro sur de Chile: desde el Arcaico a la República. Proyecto Fondart a cargo de Mario Henríquez U.
- 2009. Esfuerzo físico y actividad laboral en los grupos araicos y alfareros tempranos de Chile Central. Los casos de Santa Amelia de Almahue y Tutuquen. Proyecto FAIP-DIBAM dirigido por Mario Henríquez U.
- 2010. Patología vertebral en poblaciones arcaicas y alfareras tempranas de Chile central y centro sur. Proyecto FAIP-DIBAM a cargo de Mario Henríquez U.
- 2011. Puesta en valor del molino de Santa Amelia, Región de O’Higgins, comuna de Pichidegua. Proyecto Fondart desarrollado por Mario Henríquez U.
- 2012. Los objetos de vidrio y cerámica como indicadores sociales en la cuenca del Cachapoal: desde la Colonia a la época repúblicana. Proyecto Fondart dirigido por Mario Henríquez U.
- 2013. Una aproximación a la demografía y salud del bajo pueblo en Santiago del 1800: el caso del cementerio La Pampilla. Proyecto FAIP-DIBAM desarrollado por Mario Henríquez U.
- 2014. Una aproximación a la dieta, salud dental y filiación de la población popular inhumada en el campo santo del hospital San Juan de Dios de Santiago (La Pampilla, siglo XIX). Proyecto FAIP-DIBAM a cargo de Mario Henríquez U.
- 2014. Segunda lectura arqueológiva del Molino de Santa Amelia de Almahue. Proyecto Fondart dirigido por Mario Henríquez U.
- 2015. Estudio comparativo de utensilios de cerámica y vidrio de procedencia colonial y republicana. Proyecto Fondart desarrollado por Mario Henríquez U.
- 2016. Contexto sociocultural de las botellas de gres de Coinco. Proyecto Fondart realizado por Mario Henríquez U.
