Stadsmuseet utförde arkeologisk uppdragsverksamhet i Stockholm 1937–2017.
Arkeologin i Stadsmuseets regi startades mer eller mindre av Hans Hansson. Hansson tog tillfället i akt och klev ner i olika schakt när gatuarbetarna hade paus. Han var en av de första stadsarkeologerna. Genom sina arkeologiska iakttagelser lyfte han fram intresset för Stockholms äldsta stadsmur i Gamla stan.
En av de tidigaste utgrävningarna var bärgningen av det så kallade Riddarholmsskeppet 1930. Skeppet står i dag utställt på Medeltidsmuseet. Vid schaktningarna för den kommande tunnelbanan 1941–1957 var Stadsmuseets arkeologer aktiva med att mäta lagerföljder, samla in data och föremål samt fotografera. Arkeologerna fick bland annat hantera Stockholms äldre sjöbotten med sina vrak samt äldre bebyggelse – synligt i broar, bryggor och gatunivåer, 1600-talets stadsreglering och 1800-talets sopor vid Klara sjö.
Stadsmuseet har även varit med på större utgrävningar utanför innerstaden, bland annat på Årstafältet 1958–59 och Järvafältet 1964–1976. Den största undersökningen i fornlämning RAÄ 103 (nuvarande L2015:7789) ägde rum på Helgeandsholmen 1978–1980.
Under 1990-talet genomförde Stadsmuseet utgrävningar på bland annat Mynttorget, Storkyrkobrinken och Skeppsbron.
Stadsmuseet har även deltagit i många mindre undersökningar, i innerstaden och i stadens förorter, i samband med ledningsnedläggningar, schaktningar för rör samt vid ombyggningen av Slussen 2013–2016.