Ее главной задачей стали исследования Танаиса. Танаис стал первым в республике археологическим заповедником (Чеснок,2002). Ежегодно здесь работают немецкие, польские археологические отряды, посещали Танаис ученые РАН, МГУ, США, Тур Хейердал и другие. Огромный вклад в организацию работ по изучению Танаиса и созданию музея внес Валерий Федорович Чеснок, на протяжении многих десятилетий работавший директором АМЗТ.
Музей и его охранная зона не предназначены для охраны живой природы, и большая часть его территории представляет характерный антропогенный ландшафт. На значительной территории он покрыт культурной и рудеральной растительностью. Здесь обитают удод, каменки, желтая трясогузка, полевой жаворонок, еж белогрудый, землеройки, серый хомячок, обыкновенная полевка и другие, характерные для антропогенных угодий. В охранную зону АМЗТ входит ПП Каменная балка.
Музеи-заповедники имеют важное культурное, историческое, социальное и другое значение. Роль их в охране живой природы связана с реализацией этого значения.