Depozitární areál v Čelákovicích u Prahy slouží k uložení valné části sbírkových předmětů a archiválií a menší části knih, které NTM spravuje. V areálu se nachází 11 objektů, z toho tři moderní multifunkční depozitární haly.

Muzeum má rozsáhlý archiv 

Poslední hala byla uvedena do provozu počátkem roku 2012, od roku 2015 se připravoval projekt další haly, která se nyní začne stavět. Půjde o druhý velký projekt, který Národní technické muzeum uskuteční s podporou Evropského fondu pro regionální rozvoj. V roce 2015 dokončilo obnovu hospodářského areálu kláštera v Plasích. Za více než 350 milionů korun v něm vzniklo Centru stavitelského dědictví Plasy.

Národní technické muzeum shromažďuje sbírky hmotných dokladů vývoje techniky, průmyslu, dopravy, architektury a vědy zejména z území České republiky. Má také rozsáhlý archiv k dějinám techniky, průmyslu, přírodních věd a řemesel.

NTM vlastní bývalé železniční depo v Chomutově 

Hlavní budova muzea v Praze na Letné byla od počátku navržena výhradně k muzejním účelům a je jedním z příkladů muzejní architektury z první poloviny minulého století. Budova byla dokončena v roce 1942, dnes je kulturní památkou. V letech 2003 až 2013 byla rekonstruována.
Kromě čelákovického depozitáře NTM už několik let vlastní bývalé železniční depo v Chomutově, kde pracuje na zpřístupnění depozitáře kolejových vozidel. Plánuje Muzeum železnice a elektrotechniky v areálu bývalého depa u Masarykova nádraží.