La sección para investigadores cuenta con más de 3500 libros y más de 6000 publicaciones periódicas sobre antropología, arqueología e historia. A ellas se suman los archivos documentales y fotográficos. Habitualmente es visitada por academias de historia y patrimonio, así como estudiantes tesistas de pre y postgrado.
En el archivo patrimonial se conservan, además, legados de importantes ciudadanos como Manuel Concha, Osvaldo Ramírez Ossandón (Mister Rou), Julio Munizaga Ossandón, Roberto Páez Constenla; e instituciones tales como Liceo de Hombres, Intendencia de Coquimbo y Cabildo de La Serena, entre otros.
Para acceder a la sección de investigación es necesario agendar una visita de trabajo, enviando un correo a la Encargada de la Biblioteca: lorena.troncoso@museoschile.gob.cl
