Le Musée de Bretagne, la Bibliothèque et l'Espace des Sciences ont choisi de jouer la carte de la synergie, mettant l'accent sur la coordination des expositions, des animations et des politiques tarifaires. Objectif : favoriser le brassage des publics et la plus large diffusion du savoir, en partenariat avec les autres équipements culturels de l'agglomération.

Le Musée de Bretagne constitue par ailleurs le point de convergence du réseau des musées de Bretagne, auxquels il est étroitement lié via l'association Buhez. A l'échelle régionale, son action s'appuie sur de nombreux partenariats scientifiques et culturels.

Avec l'Ecomusée du Pays de Rennes, l'INA, la Cinémathèque de Bretagne, l'Université de Rennes 2, le service régional d'archéologie, le Centre de recherche bretonne et celtique de Brest, les associations Dastum et la Bouèze... Au-delà, le Musée de Bretagne participe à la Fédération nationale des écomusées et musées de société, à l'association européenne des musées d'histoire.

Il entretient aussi des relations nourries avec plusieurs institutions internationales. Ces partenariats permettent à la fois d'enrichir ses expositions et de diffuser les productions des Champs Libres dans d'autres musées du monde.