Průmyslové muzeum (PM) je samostatnou organizační složkou NTM, která vznikla v únoru 2012 spojením pěti sbírkových oddělení: hornictví a hutnictví, strojírenství, chemie, techniky v domácnosti a textilního průmyslu a oddělení exaktních věd.
Správu každého oddělení zajištuje jeden až dva odborní kurátoři a PM připravuje realizaci a náplň tří nových expozic NTM – expozice metalurgie, hornictví a měření času.