Muuseumi missiooniks on uurida, koguda, säilitada ja vahendada Tallinna ajalugu. Muuseum teeb kuuldavaks ja nähtavaks siin aegade jooksul elanud inimeste – linnakodanike lood, räägib muutuvast linnakultuurist ja pakub kohtumispaika linnakultuuri mõtestamiseks ja paremast linnast unistamiseks. Tallinna Linnamuuseum koosneb seitsmest selgelt eristuva looga filiaalist, mis teevad omavahel tihedat ja loovat koostööd, et pakkuda elamust erinevatele külastajarühmadele. 2019. aastal tegutseb muuseumi koosseisus seitse erineva spetsiifikaga filiaali: Linnamuuseum keskaegses kaupmehemajas, Raevangla-Fotomuuseum, Kiek in de Köki kindlustustemuuseum, Lastemuuseum Miiamilla, Tallinna vene muuseum, Peeter I maja ja Kalamaja muuseum.

Kuraatorituuritundi saab näitustele tellida kas vähemalt 10 inimese osalusel muuseumipiletiga või miinimumhinnaga 80€