En créant son musée à Paris en 1889, Émile Guimet avait veillé à ce que son institution soit également à la pointe de la recherche. Cette ambition s'est élargie aux travaux de coopération avec l'ensemble du continent asiatique.
Le fondateur du musée dirige et assure l'édition de plusieurs publications : la Revue de l'Histoire des Religions, les Annales du Musée Guimet, la Bibliothèque d'études, la Bibliothèque de vulgarisation et la Bibliothèque d'art réunissent, dans les trente premières années de leur développement, plus de cent-dix volumes de recherche parus sur les sujets les plus divers.
Il revient à Joseph Hackin, qui succède à Émile Guimet en 1923, de s’assurer que le musée prenne désormais aussi une part active dans les travaux de terrain, en Asie même. En 1922, le roi Amanullah d’Afghanistan sollicite l’aide de la France pour créer la Délégation archéologique française en Afghanistan (DAFA). Les travaux archéologiques réalisés dans le cadre de cet accord intergouvernemental sont à l’origine de découvertes fructueuses, partagées entre la France et l’Afghanistan, qui enrichiront, jusque dans les années 1950, les collections du musée Guimet et celles du musée national d’Afghanistan, alors en cours de création.
Philippe Stern, avec ses travaux archéologiques au Cambodge sur le Phnom Kulen en 1936, participe de cet esprit de recherche. Plus tard, son ancienne élève devenue, à son tour directrice du musée, Jeannine Auboyer, reprend le flambeau en assumant, outre son poste de conservateur et de directrice, celui de chargée de recherche au CNRS où elle dirige le Centre d’iconographie du monde indien. Dans cet esprit, elle accueille notamment au musée Guimet la Mission archéologique française du bassin de l’Indus (CNRS), sous la responsabilité de Jean-Marie Casal.
Son successeur, Jean-François Jarrige devient directeur du musée à partir de 1986 et promoteur de sa grande rénovation conçue par les architectes Henri et Bruno Gaudin (1996-2001). Il reprend, avec son épouse Catherine Jarrige, la Mission archéologique de l'Indus sous la forme du Centre de recherches archéologiques-Indus Baluchistan-Asie centrale et orientale, et dirige les fouilles archéologiques du site de Mehrgarh (Pakistan).
Aujourd’hui, la relève est assurée avec Vincent Lefèvre qui dirige les fouilles de Mahasthangarh depuis 2013, à la suite de Jean-François Salles, au sein de la Mission française de coopération archéologique au Bangladesh. Le musée Guimet est également présent en Asie dans le cadre de projets de coopération. Il partage ainsi son expertise dans la rénovation de musées et l’aide à l’aménagement muséographique, comme au Vietnam, en participant à la rénovation du musée de sculpture cham de Da Nang et du musée d’Histoire du Vietnam de Ho Chi Minh-Ville (2005-2008), ou en Afghanistan, avec le musée national de Kaboul (2003-2006).