A Biblioteca Paulo Mendes de Almeida do MAM São Paulo é referência para estudo e pesquisa de arte moderna e contemporânea, e dispõe em seu acervo bibliográfico de uma vasta coleção de livros e catálogos. Em conjunto com o Centro de Estudos Luís Martins, que reúne documentação de arquivos pessoais de ideólogos da arte brasileira, bem como a memória institucional do próprio Museu, a Biblioteca oferece materiais singulares do campo das artes aos visitantes e consulentes.
O Laboratório de pesquisa MAM São Paulo, por meio do incentivo à pesquisa, visa ampliar os diálogos entre o acervo do museu e a bibliografia recente; possibilitar a emergência de novas abordagens para as obras e os artistas que compõem a própria história do acervo; e, ainda, proporcionar análises críticas, temáticas, e levantamentos documentais para a amplificação do estudo da história da arte moderna e contemporânea brasileira.
O mam debate é uma iniciativa que, a partir de seminários e publicações, busca promover reflexões, pesquisas e debates em torno de questões que envolvem a arte moderna e contemporânea e também outras diretamente relacionadas ao MAM São Paulo, seu passado e suas atividades no presente. Trata-se de uma plataforma de prospecção sobre possíveis atuações do museu no futuro fundamentando-se em problemáticas históricas e emergentes.