Das Vitra Design Museum zählt zu den führenden Designmuseen weltweit. Es erforscht und vermittelt die Geschichte und Gegenwart des Designs und setzt diese in Beziehung zu Architektur, Kunst und Alltagskultur. Im Hauptgebäude von Frank Gehry präsentiert das Museum jährlich zwei große Wechselausstellungen, darunter große Einzelausstellungen wie »An Eames Celebration« (2017) zum Designerpaar Charles und Ray Eames, »Alexander Girard. A Designer's Universe« (2016) oder Alvar Aalto (2014) sowie vielfältige Themenausstellungen wie »Hello, Robot. Design zwischen Mensch und Maschine« (2017), »Das Bauhaus #allesistdesign« (2015) oder »Lightopia« (2013). Parallel dazu werden in der Vitra Design Museum Gallery temporäre Ausstellungen gezeigt, die einen aktuellen und oftmals experimentellen Ansatz verfolgen.
Das Vitra Schaudepot von Herzog & de Meuron präsentiert circa 400 Schlüsselobjekte seiner umfangreichen Sammlung und zählt damit zu den weltweit größten Dauerausstellungen und Forschungsstätten zum modernen Möbeldesign. Erweitert wird die Präsentation um jährlich drei bis vier sammlungsbezogene Wechselausstellungen. Viele Ausstellungen entstehen in Zusammenarbeit mit bekannten Designern und befassen sich mit zeitgenössischen Themen wie Zukunftstechnologien, Nachhaltigkeit, Mobilität oder sozialer Verantwortung. Andere richten ihren Fokus auf historische Themen oder zeigen das Gesamtwerk bedeutender Gestaltungspersönlichkeiten.
Grundlage der Arbeit des Vitra Design Museums ist eine Sammlung, die neben Schlüsselstücken der Designgeschichte auch mehrere bedeutende Nachlässe umfasst. Die Museumsbibliothek und das Dokumentenarchiv stehen Forschern auf Anfrage zur Verfügung. Die Ausstellungen des Museums sind als Wanderausstellungen konzipiert und werden weltweit präsentiert. Auf dem Vitra Campus werden sie um ein vielfältiges Begleitprogramm aus Events, Führungen und Workshops ergänzt.