Situé au 1er étage de la Maison de services au public (bâtiment face au musée), le Centre de recherche est spécialisé en Histoire de l'art du début du XXème siècle à aujourd’hui.
Riche d’environ 7500 ouvrages, revues et thèses, la documentation du musée possède :
- un fond spécialisé en relation avec les collections du musée autour de l’œuvre d'Henri Matisse et Auguste Herbin,
- des ouvrages sur les principaux mouvements picturaux, les écrits d’artistes et les textes essentiels sur l’Histoire de l’art du XXème siècle,
- un abonnement à une vingtaine de revues d’art,
- des catalogues des collections permanentes et d’expositions de nombreux musées français et étrangers.
Accès au Centre de recherche sur rendez-vous.