Один из старейших и самый крупный научный отдел музея. В его состав входят четыре сектора: живописи XIII-XVIII веков, живописи XIX-XX веков и скульптуры, рисунков, гравюр. В отделе работают 63 сотрудника, в том числе 5 докторов и 18 кандидатов наук. В фондах отдела хранится около 400 000 экспонатов. Постоянные выставки западноевропейского искусства занимают в Эрмитаже около 100 залов.

В состав отдела входят два сектора: прикладного искусства и драгоценных металлов и камня. В отделе работают 29 сотрудников, в том числе 2 доктора и 8 кандидатов наук. В фондах отдела хранится около 150 000 экспонатов. На постоянных выставках в залах находятся около 6 000 предметов.

В состав одного из старейших в музее отдела входят два сектора: Древней Греции и Рима и Северного Причерноморья. В отделе работают 22 сотрудника, среди которых 5 кандидатов наук. Выставки отдела занимают около 20 залов. Фонды насчитывают около 140 000 экспонатов.

В 1931 году отдел был организован на основе эллино-скифского отделения Отдела древностей Эрмитажа. Здесь работает 30 сотрудников, из них 4 доктора и 11 кандидатов наук. Фонды отдела насчитывают почти 500 000 памятников. Выставки занимают 33 зала.

Самый молодой в музее основан в апреле 1941 года, но окончательно оформился после Великой Отечественной войны. В отделе работает 34 сотрудника, из них 2 доктора и 13 кандидатов наук. Выставки отдела занимают свыше 50 залов. Фонды насчитывают более 300 000 экспонатов.

В филиале Эрмитажа "Дворец Меншикова" расположена экспозиция "Культура России первой трети XVIII века", особой достопримечательностью которой являются интерьеры, сохранившие подлинную отделку XVIII столетия. В отделе работают 59 сотрудников, среди которых 2 кандидата наук.

В составе отдела, созданного в 1920 году, четыре сектора: Древнего Востока, Византии и Ближнего Востока, Средней Азии и Кавказа и Дальнего Востока. В отделе работает 42 сотрудника, в том числе 6 докторов и 21 кандидат наук. Выставки располагаются в 78 залах. Хранение насчитывает около 180 000 экспонатов.

Это один из старейших в музее отделов: первые покупки монет и медалей императрицей Екатериной Великой относятся к 1764 году. В отделе работает 24 сотрудника, среди которых 2 доктора и 5 кандидатов наук. Хранение включает свыше 1 115 000 предметов и подразделяется на два сектора: античных и восточных монет и нумизматических памятников Европы и Америки. Экспонаты отдела представлены в Галерее Отдела нумизматики и других залах музея.

Самостоятельный сектор. Начало формированию коллекции положено в первые десятилетия XIX века великим князем Николаем Павловичем (будущим императором Николаем I). В секторе работает 5 сотрудников, в том числе 1кандидат наук. Фонды насчитывают около 16 000 первоклассных образцов вооружения разных эпох и стран. Основная экспозиция располагается в Рыцарском зале.

Началом истории Отдела научной реставрации и консервации можно считать 60-е годы XVIII века - время возникновения Картинной галереи Эрмитажа.
В отделе работают 114 сотрудников. Большинство художников-реставраторов имеет высшую и первую квалификацию. Они проводят работы по реставрации, консервации, профилактической обработке экспонатов, проверяют их сохранность в хранилищах, на временных и постоянных выставках. Реставраторы участвуют в заседаниях реставрационных советов и комиссий, экспертизах как в Эрмитаже, так и в других музеях страны; работают в археологических экспедициях. С 2000 года в составе Отдела десять лабораторий.

Лаборатория биологического и климатического контроля создана на базе группы дезинфекторов, организованной в 1960-е годы для борьбы с вредными насекомыми. К 1990 году сформировалась как исследовательская лаборатория, в которой работают опытные специалисты-биологи (энтомолог, миколог, микробиолог) и специалисты-климатологи.

Создан в 1975 году как Отдел главного архитектора, статус научного отдела получил в 1992 году. В отделе три сектора: архитектурно-реставрационный, научно-исследовательский и архитектурно-археологический. В отделе работает 24 сотрудника, из них 1 доктор архитектуры и 4 кандидата наук.

Началом просветительской деятельности в Эрмитаже считается 1925 год, когда в музее было проведено 80 экскурсий. В отделе работают 128 сотрудников, в том числе 12 кандидатов наук. Их задачей является ознакомление посетителей с коллекциями музея, основами истории искусства. Ежегодно сотрудники проводят около 26 000 экскурсий, читают около 700 лекций.

Одна из старейших и самая крупная искусствоведческая музейная библиотека, неотъемлемая часть Эрмитажа с момента его создания. В основу библиотеки легла собственная книжная коллекция супруги императора Петра III, будущей императрицы Екатерины II. В настоящее время эрмитажная библиотека хранит свыше 700 000 изданий по искусству, истории и историческим наукам, архитектуре и культуре на всех европейских и восточных языках. Кабинет редких книг и рукописей насчитывает около 10 000 редких изданий.

В 1936 года был создан первый в стране и один из первых в мире рентгеновских кабинетов. С 1970-х годов как самостоятельная лаборатория, с 1997 в качестве самостоятельного отдела. Является одним из крупнейших в стране центров научно-технической экспертизы художественных памятников. Отдел изучает материалы и технологии, осуществляет технико-технологическую экспертизу и аутентификацию музейных памятников на основе применения современных методов естественных наук.