Tatra klub Brno úzce spolupracuje s Technickým muzeem v Brně. Provázanost těchto dvou institucí je jednak formální:

• Technické muezum v Brně je tzv. kolektivním členem Tatra klubu Brno,
• členové Tatra klubu Brno tvoří jednu sekci Kruhu přátel Technického muzea v Brně,

ale také faktická:

• Tatra klub Brno zajišťuje testace pro řadu pojízdných exponátů Technického mueza. Jedná se zejména o vozidla ze sbírky nekolejových vozidel MHD.
• Technické muzeum je partnerem při organizaci některých klubových akcí (například Veteran tour Macocha).
• Tatra klub Brno a Technické muzeum v Brně společně pořádají např. přednášky pro veřejnost.
• Členové Tatra klubu Brno nalézají v Technickém muzeu v Brně zázemí pro členské schůze a podobná setkání.