Tallinna Linnamuuseumi alla on aja jooksul kuulunud mitmed märgilise tähendusega hooneid, mis nüüdseks on saanud uued funktsioonid. Praegu koosneb Tallinna Linnamuuseum kümnest omaette teemavaldkonnale keskenduvast filiaalist.

• LINNAMUUSEUM
• KIEK IN DE KÖK ja BASTIONIKÄIGUD
• RAIDKIVIMUUSEUM
• NEITSITORNI MUUSEUMIKOHVIK
• RAEVANGLA FOTOMUUSEUM
• KADRIORU LASTEMUUSEUM MIIAMILLA
• KALAMJA LASTEMUUSEUM MIIAMILLA
• PEETER I MAJAMUUSEUM
• TALLINNA VENE MUUSEUM
• JAANI SEEK