Działalność Muzeum Techniki i Przemysłu NOT w nawiązaniu do tradycji Muzeum Techniki i Przemysłu organizowało wystawy stałe i czasowe, gromadziło zbiory z zakresu historii techniki i jej rozwoju, a także zbiorów z wybranych dziedzin nauki. Prowadziło także działania z zakresu ochrony zabytków techniki i w kilku obiektach w kraju znajdują się jego oddziały. Muzeum zajmuje się popularyzacją nauki i techniki.
Oprócz ekspozycji stałych w kilkunastu salach Pałacu Kultury i Nauki organizowano wystawy czasowe: „Anatomia czasu” – poświęcona różnym aspektom czasu jako pojęcia fizykalnego, problemu technicznego i społecznego, wystawa „Sojuz-Apollo” – zorganizowana z okazji wspólnego lotu obu tych statków kosmicznych, wystawy poświęcone polskim wynalazkom wyróżnionym na światowych wystawach innowacji i wynalazczości, wystawy modelarskie i inne.
Oprócz powyższych muzeum prowadziło też działalność oświatową – odbywały się tam nie tylko specjalne programy dla dzieci w okresie ferii letnich i zimowych, ale także bierze udział w Nocy Muzeów.