Ғылыми — зерттеу жұмыстары, оның ішінде өлкетану бағытындағы ғылыми — ізденіс жұмыстары кез-келген профильдік бағыттағы музейлер қызметінің ажырамас бөлігі болуға тиісті. Себебі, нақ осы мұражайлар отандық үлкен тарихтың алғашқы баспалдағы болып саналатын жергілікті маңызы бар тарихи-мәдени және басқа да көптеген қоғамдық құбылыстардың куәгерлері — тарихи жәдігерлердің, құжаттардың жинақталатын орны болып табылады. Оларды ғылыми қорытып, қоғамның рухани құндылықтарға сұранысын қанағаттандыра алатын дәрежеде байытып, әрі жалпыұлттық деңгейдегі отандық тарихтың ажырамас бөлігіне айналдыра отырып көпшілікке ұсыну Балқаш қалалық тарихи — өлкетану мұражайының да жұмыс кестесінен тұрақты орын алған. Және мұражайда әр жылдары атқарылған ғылыми ізденіс — жұмыстарының тақырыптары міндетті түрде олардың мұражайдың көпшілікпен мәдени — ағарту жұмыстарында пайдаланылу қажеттігін ескере отырып таңдалады.
Музейдің ғылыми-зерттеу жұмысы негізінен оның қорындағы деректік заттарды (тиындар коллекциясы, төсбелгілер) зерттеуге бағытталды, сол арқылы музей коллекциясын топтауға әрі экспозициялық құрылымдау жұмыстарын жүргізуге мүмкіндік берді. Бұл тақырыптардың таңдалып алынуының себебі, фалеристикалық және нумизматикалық материалдардың мол қоры болуына қарамастан олар ешқашан арнайы зерттеу нышаны ретінде таңдалып алынған емес, мәселен — 4000 астам фалеристикалық, 100 астам нумизматикалық коллекциялар музей қорында сақтаулы. Осы бағыттағы зерттеу жұмыстары олардың профилдік ғылыми пәндер жүйесіндегі орынын (мәдениет саласы, қоғамдық өндіріс т.б.) табуға көмектеседі, мұражайдың каталогтарында, анықтамаларында, ғылыми — зерттеу жұмыстарында, мақалаларында көрініс береді. Жұмыстың көлемділігі оның мерзімін 2, 3 жылдық аралықта орындалуына себеп болды.
Ғылыми ізденіс жұмысын іске асыруға осы тақырыптағы зерттеу жұмыстары негіз болды(монографиялар, альбомдар, каталогтар және т.б.). Ғылыми жұмыстың құрылымы — кіріспеден, екі тараудан, қорытындыдан тұрады.
Музейдің фалеристикалық коллекциясы кеңестік кезең туындыларынан тұруы себепті негізгі мақсат осы кезеңнің мемлекеттік мадақтама тарихын зерттеуге арналды.
Шағын төсбелгілер өз заманының тамаша ескерткіштері болып табылады, әрі осы тарихты аса қызықты зерттеуге мүмкідік береді. Зерттеу барысында біз музей коллекциясындағы фалеристикалық қордың негізгі тақырыптық бағыттарын анықтадық: КСРО қалалары, космос және авиация тарихы, лениниада, қазан төңкерісі, пионер тарихы т.б. Әрбір тақырыптық төсбелгілердің шығарылу тарихы анықталды. Мәселен, кеңестік фалеристиканың ең өзекті бағыты еңбектегі табыстары үшін марапат төсбелгілері болып табылады-алғашқы бесжылдықтар жылнамасы тәрізді("Ударнику 5 в 4 года«, «Ударнику, выполнившему пятилетку в 3 года», «Ударнику социалистического соревнования», «Ударнику третьей пятилетки» и т.д.). Қазақстан тарихына қатысты сирек кездесетін төсбелгі — «15 лет КазССР» болып табылады.
«Балқаш музейінің нумизматикалық коллекциясы» зерттеу жұмысының мақсаты — музей коллекциясының толық каталогін құрастыру.
Зерттеу жұмысы 4 тараудан тұрады. Жұмыс авторы ақша белгілері мен ақша айалымы белгілерін сол заманның тарихын, экономикалық-саяси, идеологиялық ұстанымы жайлы дерек көздері ретінде ғылыми айналымға енгізе алды. Нумизматикалық материал қоғамның экономикалық тарихын зерттеуде таптырмайтын дерек көзі болылып табылады, өйткені сол арқылы ақша айналымы эмиссиясының нығаюы немесе әлсіреуі, салмақ өлшемінің, пайдалынылған метеллдар көлемінің өзгеруі тәрізді фактілерден ақпараттар алуға болады. Көркемөнер саласының туындысы бола отырып ақша белгілері сонымен бірге өнер туындысы ретінде де таптырмайтын дереккөзі болып табылады. Кейбір жағдайда нумизматикалық материал бейнелеу өнерінің жаухары болып табылады, олардағы жазулар палеографиялық зерттеудегі дереккөзі, археологияда ескерткіштердің мерзімін айқындайтын негізгі артефактілер қатарына жатады. Ақша белгілерінің қай-қайсысы болмасын жеке тарихы бар, олардың көп мөлшерде сериялық түрде шығарылуы олардың осы ерекшелігіне күдік келтіруге негіз бола алмайды.
Музей коллекциясы жүзден аса номиналдан тұрады, олар хронологоиялық тұрғыда орта ғасырлардан бастап тәуелсіздік кезеңіне дейінгі аралықты қамтиды. Музей коллекциясы ол құрылған күннен бастау алады. Коллекцияның өзегін әртүрлі елдердің тиындары құрайды-олардың көпшілгі Европа елдерінікі. Олардың көпшілігін қала тұрғындары, қонақтары тапсырса, музей қаражатына сатып алынғандары да бар. 2013 жылдың басында патшалық Ресейдің ХУІІІ — ХХ ғасырдың бас кезіндегі теңгелері сатылып алынды. Коллекцияның құнды материалдары болып сирек кездесетін Кеңестік 1934 20 тиындық, 1967 жылы шығарылған 3,15,20 тиындар мен 1 сомдықтар, 1970,1980 жылдардағы 1 сомдықтар мен 1991 жылғы 20 тиындықтар жатады. Коллекцияны 5 мысқалдық қытай тиын мен басқа да Оңтүстік-Шығыс Азиы тиындары герман пфеннингі, венгер филлері толықытырып тұр.
Ғылыми ізденіс барындағы жинақталған материалдар мұражайдағы мәдени-ағарту шаралары кезінде қолданылады.