Заповідник веде роботу в таких напрямках:
- науково-дослідна діяльність;
- облік та збереження музейних фондів;
- музейно-експозиційна робота;
- охорона культурної спадщини;
- охорона навколишнього природного середовища;
- культурно-просвітницька та рекреаційна робота;
- видавнича діяльність.
Серед напрямків роботи НІКЗ "Чигирин" науково-дослідна робота займає провідне місце. Її основні форми:
- всебічне вивчення історії, культури та природи, організація наукового дослідження і охорони пам'яток регіону;
- здійснення наукової комплектації музейних фондів шляхом організації комплексних експедицій, археологічних досліджень, систематичного збирання предметів музейного значення, підвищення рівня наукової інвентаризації фондових колекцій;
- виявлення і вивчення матеріалів в архівах, бібліотеках, фондах музеїв, інших профільних закладах України та зарубіжних країн;
- використання результатів науково-дослідницької роботи для здійснення музеєзнавчої, пам'яткоохоронної, науково-освітньої і рекреаційної діяльності;
- оформлення науково-дослідницької роботи у вигляді теоретичних і науково-практичних розробок, тематико-експозиційних планів, наукових звітів, довідок, картотек, каталогів, паспортів, наукових і науково-популярних статей, монографій, видань;
- розробка загальної наукової концепції розвитку заповідника, перспективних та поточних планів музеєфікації пам'яток;
- підготовка до видання наукової і популярної продукції, яка відображає всі сторони діяльності заповідника: збірники наукових статей, матеріали конференцій, каталоги музейних зібрань, звіти експедицій, періодичні видання заповідника, наукові монографії і науково-популярні видання, буклети, путівники, листівки та інші види поліграфічної продукції.
Результатами наукових досліджень працівників заповідника є їх виступи на наукових і науково-практичних конференціях, читаннях, конгресах. А ще – організація та проведення власних наукових конференцій:
2001 р. – "Історичний феномен Чигиринського краю";
2003 р. – "Свідок козацької слави: погляд крізь століття".
2006, 2008, 2010, 2012, 2015, 2017, 2019 роки – "Чигиринщина: історія і сьогодення".