Научно-исследовательская деятельность музея заключается в таких направлениях как:
- сбор этнографического материала;
- описание (документирование) и хранение;
- археологические исследования.
На протяжении ряда лет музеем проводятся научно-исследовательские работы по топонимике и археологии Горной Шории. По результатам исследований по теме «Коренная топонимика Горной Шории» музеем был издан «Словарь по географии и топонимике Горной Шории».
За последние 7 лет (2011 - 2017) были успешно осуществлены научные экспедиции по заданной теме по следующим населенным пунктам Таштагольского района (юга Кемеровской области), сёлам: Средние Кичи, Нижние Кичи, Усть-Карагол, Чазы-Буг, Белка, Дальний Кезек, Малый Нымзас, Карбалык, Турла, Средняя Суета, Нижняя Суета, Эльбеза, Чилису-Анзас, Средний Камзас. А также Междуреченского района: п. Учас, п. Трехречье, п. Ильинка.
В ходе экспедиции проводился сбор информации по темам:
- шаманы и шаманские обряды;
- бывшие священные места;
- свойства используемых древесных пород и традиционные столярные технологии;
- традиционные виды построек шорцев, их конструкция, а также строительные приемы;
- технологии изготовления традиционных средств передвижения из дерева: лодок-долблёнок, нарт.
Параллельно проводилась работа по сбору этнографических материалов. В результате экспедиций фонд музея пополнился предметами этнографии, а собранные топонимы Горной Шории насчитывают более тысячи наименований.
В июле 2015 года состоялась экспедиция по реке Мрассу на лодках с посещением пещер Горной Шории. Непосредственным сбором находок занимались директор Н.А. Шихалёва, временно исполняющий обязанности н.с. музея М.В. Ермолаев, волонтер И. Стариков. В экспедиции принимал участие доктор сельскохозяйственных наук В. Рогачёв.
В процессе развития активного туризма на территории Шорского национального парка в среде краеведов стало складываться представление о пещерах Горной Шории как о памятниках традиционной духовной культуры шорцев. Этому способствовали случайные находки туристов, прежде всего спелеологов, свидетельствующие о былых культовых обрядах, проводимых в пещерах. Среди подобных находок особое внимание привлекают костяные и железные наконечники охотничьих стрел,
залегающие совместно с грудами костей диких животных, как правило, копытных – косуль, маралов и лосей. К сожалению, большая часть таких находок расходится «по рукам», что приводит к утрате для науки уникальных предметов, а вместе с тем и к разграблению историко-культурного наследия пещерных археологических памятников Шории.
В целях выявления культовых пещер Горной Шории и сбора предметного материала, раскрывающего малоизученные пещерные обряды коренного этноса, участниками экспедиции музея этнографии и природы Горной Шории были проведены поисковые работы в нескольких удалённых пещерах Улутагского спелеорайона. В двух из них при изучении поверхностных слоёв донных отложений были найдены ценные предметы, дальнейшее изучение которых даст бесценный материал, раскрывающий культовые обряды кормления духов-хозяев гор и пещер.
Собранные в пещерах предметы можно разделить на три группы. Первую и наиболее многочисленную группу составляют костные останки животных, из которых, по крайней мере, большая часть принадлежит диким копытным. Данные находки представлены крупным фрагментом черепа молодого лося, остатком кончика надглазничного отростка рога марала, нижними челюстями кабарги, косуль и маралов или лосей, лопатками, позвонками спинного и шейного отделов, рёбрами, копытовидными костями и колотыми трубчатыми костями конечностей.
Вторая группа находок, носящих вспомогательный характер, представлена остатками культового костровища, вскрытого раскопом в одной из пещер. Это угольки, мелкие обрывки бересты и неперегоревшие остатки древесины тальника.
Наиболее ценную группу находок представляют изделия из кости и керамики:
- костяной наконечник охотничьей стрелы (3-й век до н.э – 3-й век н.э.);
- костяной культовый предмет (раннее средневековье – 6 век н.э.);
- венчик орнаментированного керамического сосуда (8-7 век до н.э.)
Хронологический анализ археологических находок проведён заместителем по науке музея «Кузнецкая крепость» к.и.н. Шириным Ю.В.
В рамках многолетнего исследования научным сотрудником музея этнографии и природы Горной Шории Ермолаевым М.В. в проведённой экспедиции выявлены коренные топонимы, не отмеченные ранее им в полевых материалах, а также литературных и картографических источниках. Была записана легенда, являющаяся топонимическим мифом. Данная шорская легенда об охотнике Богунчи и дочери реки Мрассу в различной степени известна многим жителям села Эльбеза Таштагольского района и обнаруживает глубокий культурологический след.
В рамках научно-исследовательской деятельности музея с 16 по 21 июня 2015 года директор МЭиПГШ Надежда Алексеевна Шихалева и научный сотрудник музея Анатолий Константинович Ковякин приняли участие в работе третьей межрегиональной научно-практической конференции «Г.И.Чорос-Гуркин и современность» и Сибирского филиала Научного Совета исторических и краеведческих музеев РФ в городе Горно-Алтайске. На заседании филиала по теме: «Проблемы проектирования музейной концепции истории в экспозиционно-выставочной деятельности музеев исторического и краеведческого профиля» выступила директор музея Н.А. Шихалева со своим докладом «Неразрывная связь музейной зрелищности и научного восприятия экспозиции «Духовная культура шорского народа». Для участников симпозиума А.К. Ковякин озвучил выступление «Ландшафтно-этническая композиция «Шор чериниң ээзелере. (Хозяева Шории) как способ визуализации жизни шорцев».
19 ноября 2015 года научный сотрудник Ермолаев Максим Викторович выступил с докладом на V-х межрегиональных краеведческих чтениях, посвященных Леониду Романовичу Кызласову. Чтения проходили в стенах Хакасского национального краеведческого музея имени Л.Р. Кызласова, расположенного в городе Абакан Республики Хакасия. Доклад с отчетом об экспедиционной деятельности музея в 2012 – 2015 годах был зачитан на секции «Археология и этнография Сибири». В докладе раскрыты роль и этапы экспедиционной деятельности в становлении и работе МЭиПГШ, озвучены ее направления на современном этапе, отмечены наиболее важные результаты экспедиций 2012-2015 гг. Доклад привлек внимание профильных специалистов, идейно поддержавших данную деятельность музея и проявивших интерес к ее результатам.
В августе 2016 года проводилась совместная археолого-этнографическая экспедиция музея этнографии и природы Горной Шории и музея-заповедника «Кузнецкая крепость». Протяжённость маршрута экспедиции составила – 122 км. В том числе водная часть пути - 109 км и наземная – 13 км. Состав экспедиции состоял из 8 чел. Руководитель экспедиции – Н.А. Шихалёва, директор музея этнографии и природы Горной Шории; научный руководитель – Ю. В. Ширин, зам. директора музея-заповедника «Кузнецкая крепость» по научной работе. Экспедиция была проведена при поддержке главы администрации Таштагольского района В.Н. Макуты, директора Шорского национально парка В.Б. Надеждина и начальника управления культуры Таштагольского района Н.Г. Согриной.
Важными предпосылками для проведения экспедиции в верховьях реки Мрассу стали результаты обследований ряда пещер экспедициями МЭПГШ в 2013 – 2015 годах. Здесь участниками экспедиций при осмотре поверхности пола пещер был обнаружен археологический материал. Возникла необходимость проведения археологической разведки на выявленных объектах.
По словам научного руководителя Ю. В. Ширина, археологическое исследование Горной Шории - очень важная составляющая в развитии региона. К сожалению, именно в этом аспекте происходит недопонимание. И Ю.В. Ширин, используя неопровержимую логику, призывает к решению существующих проблем: «Информация, которую мы получаем путём археологических раскопок, очень важна для современной жизни и принятия определённых управленческих решений… Важно опыт предков изучать и применять, чтобы не наступать на одни и те же грабли. Я полагаю, что существовавшая в древности система дорог, связывающая сопредельные территории, удовлетворяла людей. Они имели возможность сбыта, к ним приходили торговцы, снабжавшие их необходимыми ресурсами. Тот же металл, который мы находим при раскопках, произведён был в сопредельных регионах, но попадал сюда и облегчал жизнь. И сегодня надо создавать новые коммуникационные пути для поддержания уже более сложных экономических связей. А иначе мы обречём людей на существование как в эпоху средневековья, если оставим только вот эти сохранившиеся чудом до наших дней сухопутные тропы».
С другой стороны слабая изученность Горной Шории, слабая информационная осведомленность населения в археологическом плане, имеет и другую отрицательную сторону, считает Ю. В. Ширин: «В 2007 году я, проплывая впервые по этому маршруту, зафиксировал на будущее несколько удобных мест, где могли бы быть стоянки древнего человека. Сегодня каждая из этих площадок уже занята кемпингами и дачами. Утрачено большое историко-культурное наследие! Ведь все эти стройки должны были предваряться археологическими обследованиями, а их не было».
И действительно, только археологические исследования перекинут мостик между прошлым и настоящим, обогатят знаниями и расширят кругозор людей, изменят их представление об истории края, что, в свою очередь, послужит руководством бережного отношения к наследию предков и станет новым обширным источником экономического становления района.