La Cité de la musique a pour mission de contribuer au développement de la vie musicale. Elle concourt à l'information et à la formation musicales du public ainsi qu'à la recherche dans le domaine de la musique. Elle développe les échanges entre étudiants, professionnels et publics et facilite l'insertion des jeunes musiciens dans la vie professionnelle. Elle soutient dans leur activité les formations instrumentales et s'efforce d'élargir le public des manifestations musicales. Elle organise des échanges internationaux ou y contribue.
La Cité de la musique comprend un musée de la musique qui a pour mission de contribuer à la connaissance de la musique et à la conservation du patrimoine instrumental. Il conserve, acquiert et présente au public des collections instrumentales et iconographiques. Il présente des expositions permanentes et temporaires illustrant l'histoire de la composition, de l'interprétation et de la diffusion de la musique. Il exerce un rôle de conseil et d'animation du réseau des collections publiques dans le domaine de la musique. Il peut mettre des instruments à la disposition de musiciens, notamment, pour l'application de la convention avec le Conservatoire national supérieur de musique et de danse de Paris prévue à l'article 3. Il dispose d'un laboratoire de recherche et de restauration d'instruments, gère un centre de documentation, organise des manifestations publiques et participe aux activités de la Cité de la musique.
La Cité de la musique comprend également une médiathèque qui propose à la consultation du public et des chercheurs des fonds documentaires et des bases de données sur les différents domaines et genres musicaux.
La Cité de la musique a également pour mission de gérer les salles de concert mises à sa disposition dans le parc de La Villette, afin d'y rendre accessibles au public le plus large les œuvres musicales, notamment contemporaines, d'y offrir un lieu de répétition à des formations instrumentales et d'y accueillir des opérateurs concourant à ses missions. Elle y organise des concerts et des manifestations culturelles et utilise les techniques audiovisuelles.
La Cité de la musique gère la salle Pleyel, le cas échéant, dans les conditions prévues au 5 de l'article 3.