Der Mainzer Altertumsverein ist seiner Gründung 1844 dem heutigen Landesmuseum eng verbunden, da ein Großteil der Sammlungen bis 1910 durch den Verein aufgebaut und betreut wurde. Gemeinsam wird bis heute die wissenschaftliche „Mainzer Zeitschrift“ herausgegeben.

Als stete und zuverlässige Partner des Landesmuseums stehen neben dem Verein der Freunde des Landesmuseums vor allem die verschiedenen Kooperationspartner der Universität Mainz zur Seite: das Institut für geschichtliche Landeskunde, der Arbeitsbereich Vor- und Frühgeschichtliche Archäologie, der Arbeitsbereich Klassische Archäologie und das Institut für Kunstgeschichte und Musikwissenschaft. Mit letzterem sowie dem Landesbibliothekszentrum in Speyer besteht eine enge Kooperation im Max Slevogt-Forschungszentrum, das am Mainzer Landesmuseum angesiedelt ist. Über die Dauerleihgabe der Prinz Johann Georg-Sammlung besteht seit 1980 zudem eine enge Bindung zum Arbeitsbereich Christliche Archäologie und Byzantinische Kunstgeschichte der Uni Mainz.

Die Mainzer Wissenschaftsallianz vernetzt uns mit den in Mainz und Bingen ansässigen Hochschulen, mit neun Forschungsinstituten, der Akademie der Wissenschaften und der Literatur sowie forschenden Unternehmen. Der meist im September stattfindende Mainzer Wissenschaftsmarkt bietet den Mitgliedern ein gemeinsames Forum im Herzen der Stadt für alle Interessierten.

Viele und vielfältige kulturelle Veranstaltungen, wie Konzerte  der Stiftung Villa Musica oder Aufführungen des Staatstheaters Mainz finden in unseren Räumlichkeiten oder auch im grünen Innenhof des Museums statt.

Als außerschulischer Lernort bietet das Landesmuseum Mainz seinen Kooperations-Schulen die Möglichkeit, jeder Zeit kostenfrei mit Schulklassen zu kommen, um besondere Angebote abseits des Schulalltags zu nutzen.