Mūzikas pedagoģijas izpētes priekšmets ir mūzikas pedagoģiskā procesa likumsakarības. Tā ir cieši saistīta ar psiholoģiju (piemēram, mūzikas uztvere, muzikālās spējas, radošums, bērnu vecumposma attīstības īpatnības), filozofiju (piemēram, estētiskās kategorijas), vispārīgo pedagoģiju (piemēram, audzināšana, izglītība) un fizioloģiju (piemēram, bērna balss aparāta uzbūve). Mūzikas pedagoģija tiek realizēta daudzveidīgos muzikālās darbības veidos: dziedāšana, mūzikas klausīšanās, muzikāli ritmiskās kustības, spēle uz mūzikas instrumentiem u. c.

Mūzikas pedagoģija tiek realizēta gan skolā (formāli), gan sabiedrībā (neformāli). Mūzikas pedagoģijas uzdevums ir no paaudzes paaudzē nodod muzikālās pieredzes kopumu, kas nodrošina personības spēju uztvert un izprast mūziku, iespēju radoši izpausties muzicējot. Mūzikas pedagoģija veicina izpratni par mūzikas funkcijām un tās vietu sabiedrībā.

Mūzikas pedagoģijā izmanto pedagoģijas zinātnes pētīšanas metodes. Pētījumos izvirzīto problēmu risināšanai tiek izmantotas gan kvantitatīvas, gan kvalitatīvas pētniecības metodes. Biežāk pielietotās informācijas iegūšanas metodes ir dokumentu analīze, novērošana, aptaujas, gadījuma izpēte, pedagoģiskais eksperiments, fokusgrupu diskusijas u. c. Kvalitatīvajā pētījuma dizainā tiek izmantotas daudzveidīgas datu analīzes metodes. Piemēram, salīdzinošā analīze, naratīva analīze (var izmantot, piemēram, mūzikas pedagogu pieredzes stāstījuma izpētē), fenomenoloģiskā analīze (var izmantot, piemēram, lai interpretētu indivīda pārdzīvojumus, kas radušies mūzikas uztveres rezultātā), kontentanalīze (izmanto teksta kodēšanai, apvienošanai kategorijās un interpretēšanai). Mūzikas pedagoģijā tiek pielietota arī vēsturiskā metode, lai izpētītu problēmas attīstību dažādos laika posmos. Pētniecībā izmanto specializētas testēšanas datorprogrammas. Piemēram, muzikālās dzirdes testa datorprogrammu “Ear Power”.

Mūzikas pedagoģijas vēsture saistīta ar skolu rašanos, kultūras un sabiedrības attīstību. Senajā Grieķijā mūzika bija viens no harmoniskas personības audzināšanas līdzekļiem. Sengrieķu filozofs Platons (Πλάτων) darbā “Valsts” (Πολιτεία) uzsver mūzikas nepieciešamību garīgi pilnvērtīgu pilsoņu tapšanā, jo tā māca savaldību un lēnprātību, bet Aristotelis (Ἀριστοτέλης) darbā “Valstslietas” (Πολιτικά) pauž pārliecību, ka mūzika spēj ietekmēt cilvēka psihi un morālās īpašības.

Eiropā, sākot ar viduslaikiem, mūzikas pedagoģija attīstījās trīs virzienos: tradicionālā mūzika, baznīcas mūzika un laicīgā mūzika. Vecāki ar tradicionālās mūzikas palīdzību audzināja savus bērnus, bet ceļojošo muzikantu un aktieru grupas iezīmēja viduslaiku laicīgās mūzikas attīstības tendences. Šajā periodā mūzikas pedagoģija dominēja speciālās baznīcas skolās un klosteros, kuros baznīcas koristiem mācīja dziedāt reliģiska satura dziesmas. Lai vieglāk varētu iemācīties dziedāt dziesmas, radās nepieciešamība pēc mūzikas pieraksta. To 11. gs. izgudroja priesteris un mūzikas skolotājs Gvido no Areco (Guido d'Arezzo) Itālijā.

Renesanses laikmetā skolēni mācījās liturģisko dziedāšanu. Šajā periodā arvien vairāk attīstījās laicīgās mūzikas kultūra, kurai raksturīga muzicēšana salonos un muzikālā izglītošanās ģimenēs.

Apgaismības laikmetā Žans Žaks Ruso (Jean-Jacques Rousseau) iesaistījās mūzikas izglītības sistēmas pilnveidē, radot ciparu notāciju. Izmantojot šo metodi, notis pierakstīja ar cipariem, bet dziedāja ar nošu nosaukumiem.

19. gs. mūzikas pedagoģijas attīstību veicināja mūzikas apguves iespējamība visām sociālajām grupām. 20. gs. mūzikas pedagoģijā tika izstrādātas vairākas atšķirīgas metodiskās pieejas. 20. gs. sākumā Šveices komponists un pedagogs Emīls Žaks-Dalkrozs (Emile Jaques-Dalkroze) izveidoja ritmiskās audzināšanas sistēmu, kuras pamatā ir ritmika, solfedžo un improvizācija. Vingrinājumu izpildīšanā svarīga ir secība – no vienkāršākā uz sarežģītāko, no elementāru mūzikas izteiksmes līdzekļu apguves līdz skaņdarba interpretēšanai kustībās. Vācu mūzikas pedagogs un komponists Karls Orfs (Carl Heinrich Maria Orff) 20. gs. 20. gados izveidoja muzikālās audzināšanas sistēmu, kura apvienoja mūziku un kustību, runu un drāmu. K. Orfa muzikālās audzināšanas sistēmā skolēni lielākoties radīja mūziku improvizējot ‒ dziedāja, spēlēja elementāros mūzikas instrumentus un dejoja individuāli vai grupās. K. Orfs ticēja, ka neatkarīgi no piemītošajām muzikālajām spējām iespējams atklāt katra cilvēka dabisko muzikālo talantu. 20. gs. vidū ungāru mūzikas pedagogs un komponists Zoltāns Kodājs (Kodály Zoltán) izveidoja mūzikas mācīšanas metodi, kuras pamatā ir relatīvā solmizācija. Z. Kodāja izveidotā metode paredz, ka dziedāšanā izmanto rokas zīmes, kuras palīdz attīstīt pakāpju izjūtu. Japānā neilgi pēc Otrā pasaules kara Šiniči Suzuki (鈴木 鎮, Shinichi Suzuki) izveidoja mācību metodi, kuru lieto, lai mācītos spēlēt mūzikas instrumentus. Šīs metodes pamatā ir uzskats, ka vispirms jāmācās spēlēt mūzikas instrumentu, bet pēc tam notis. Svarīga ir sociāla mijiedarbība ar vienaudžiem un vecāku līdzdalība. 20. gs. otrajā pusē amerikāņu pētnieks un mūzikas pedagogs Edvīns Gordons (Edwin Gordon) radīja mūzikas mācīšanās teoriju, kuras pamatā ir audiācija. Teorijas pamatā ir līdzība starp to, kā indivīds mācās valodu, un to, kā iemācās radīt un saprast mūziku.

Zinātniski tehniskais progress, globalizācija un digitalizācija ir radījuši izmaiņas arī mūzikas pedagoģijā. Mūsdienās mūzikas pedagoģijā notiek pētījumi un jaunu ideju meklējumi ar mērķi pilnveidot mūzikas mācīšanu un mācīšanos dažādos izglītības posmos. Mūzikas pedagoģijas problēmas no globālās perspektīvas (piemēram, starpkultūru izglītība, multikulturāla izglītība, kultūru identitāte) pētījumos risina Vašingtonas Universitātes (University of Washington), Oulu Universitātes (Oulun yliopisto) un citu augstskolu pētnieki.

Populārā mūzika tiek iekļauta mācību satura programmās un integrēta mācību procesā, kas iezīmē vēl vienu pētniecības virzienu mūsdienu mūzikas pedagoģijas jomā. Piemēram, Lūsija Grīna (Lucy Green) pēta, kā populārā mūzika ietekmē mācību stratēģiju izvēli un skolēnu muzikālo pieredzi. Gerets Dilans Smits (Gareth Dylan Smith) analizē populārās mūzikas integrēšanas iespējas augstākās izglītības sistēmā.

Īpaši aktuāli ir pētījumi par tehnoloģiju izmantošanu mūzikas apguvē. Piemēram, Viljams Bauers (William Bauer) pēta, kā mūzikas pedagogi un skolēni var gūt labumu, izmantojot tehnoloģijas kā atbalsta instrumentu mūzikas mācīšanas un mācīšanās procesā. Mūzikas pedagogs Tomass Rūdolfs (Thomas Rudolph) dod konkrētus ieteikumus, kā integrēt tehnoloģijas mūzikas stundā. Mūzikas pedagogs un komponists Skots Vatsons (Scott Watson) pēta tehnoloģiju izmantošanu indivīda radošuma atklāsmei. Pētniece Viktorija Ārmstronga (Victoria Armstrong) mūzikas tehnoloģijas skata dzimumu kontekstā. Musdienās tehnoloģiju izmantošana ir viens no nosacījumiem, kas nodrošina pilnvērtīgas klātienes (nepieciešamības gadījumā arī attālinātas un tiešsaistes) mūzikas mācības.

Galvenās pētniecības iestādes ir pētniecības centri, universitātes un augstskolas, kuras specializējas mūzikas pedagogijā. Piemēram, Starptautiskais Mūzikas izglītības pētījumu centrs (International Music Education Research Center, iMerc) Lielbritānijā atbalsta pētījumus, kuriem ir būtiska ietekme uz jauninājumu ieviešanu mūzikas pedagoģijas jomā. Daudzās universitātēs ir mūzikas vai mākslas fakultātes, kurās līdzās studijām tiek veikti arī pētījumi mūzikas pedagoģijā. Piemēram, Amerikas Savienotajās Valstīs (ASV) Vašingtonas Universitātē (University of Washington) pētnieki veic plašas tematikas pētījumus, kuriem ir teorētiska un praktiska nozīme mūzikas pedagoģijas attīstībā. Vācijā Mūzikas un mākslu augstskolā Frankfurtē pie Mainas (Hochschule für Musik und Darstellende Kunst Frankfurt am Main) mūzikas pedagogs Verners Janks (Werner Jank) ir pievērsies mūzikas didaktiskas problēmu izpētei.

Arī mūzikas izglītības profesionālās organizācijas aktīvi iesaistās mūzikas pedagoģijas pētniecībā. Starptautiskā Mūzikas izglītības biedrība (International Society for Music Education, ISME) izsludina pētniecības stipendijas, lai atbalstītu pētniecības projektus mūzikas pedagoģijā, kas ir saskaņā ar biedrības vīziju un pamatvērtībām. Nacionālā mūzikas izglītības asociācija (National Association for Music Education, NafME) ir mūzikas pedagogu organizācija ASV, kuras mērķis ir saglabāt un veicināt mūzikas izglītību kā neatņemu skolu programmu sastāvdaļu. Pētniecība ir šīs asociācijas galvenā sastāvdaļa. Vācijā Mūzikas pedagoģijas pētījumu asociācija (Arbeitskreis Musikpädagogische Forschung, AMPF) kopš 1980. gada publicē pētījumus mūzikas pedagoģijā, kuros problēmas aplūkotas no empīriska, teorētiska, salīdzinoša un vēsturiska skatpunkta. Mūzikas pedagoģijas zinātniskā biedrība (Wissenschaftliche Sozietät Musikpädagogik, WSMP) Vācijā ciešā sadarbībā ar universitātēm veicina pētniecību mūzikas pedagoģijas jomā.

Ietekmīgākie periodiskie izdevumi mūzikas pedagoģijas jomā tiek izdoti ASV un Lielbritānijā. Viens no ietekmīgākajiem žurnāliem ir Research Studies in Music Education (kopš 1993. gada). To izdod Izglītības, mūzikas un psiholoģijas pētījumu biedrība (Society for Education, Music and Psychology Research, SEMPRE).

Četrus (divus no tiem ir tiešsaistes) recenzētus periodiskos izdevumus mūzikas pedagoģijā izdod Nacionālā mūzikas izglītības asociācija (National Association for Music Education). Ietekmīgākais no tiem ir Journal of Research in Music Education (JRME), kurš iznāk ASV kopš 1953. gada. Šajā žurnālā galvenokārt tiek publicēti oriģināli pētījumi, kas atklāj dažādus mūzikas pedagoģijas, mūzikas vēstures un mūzikas filozofijas aspektus. Žurnālā Music Educators Journal (kopš 1914. gada) publicē zinātniskus un praktiskas ievirzes rakstus par mūzikas mācīšanas pieejām un mācību metodēm, par skolā un sabiedrībā aktuāliem jautājumiem un attīstības tendencēm mūzikas pedagoģijā. Tiešsaistes žurnāls Journal of Music Teacher Education (JMTE) iznāk kopš 1999. gada un koncentrējas uz pētījumiem, kuri atspoguļo mūzikas skolotāju izglītības jautājumus. Otrs tiešsaistes žurnāls General Music Today (iznāk kopš 1987. gada) publicē rakstus, kuros tiek aprakstīti labās prakses piemēri un mācīšanas stratēģijas, piedāvātas jaunas idejas un analizēti jautājumi, kas aktuāli vispārējās mūzikas pedagoģijas profesionāļiem.

Lielbritānijā kopš 1998. gada tiek izdots žurnāls Music Education Research. Tajā publicēti pētījumi, kuros mūzikas pedagoģija tiek interpretēta plašākā nozīmē, pētot un analizējot pētniecības un metodikas jautājumus no filozofijas, socioloģijas, psiholoģijas un salīdzinošo pētījumu viedokļa. Starptautiskā mūzikas izglītības biedrība kopš 1983. gada izdod žurnālu International Journal of Music Education (IJME). Šajā periodiskajā izdevumā tiek publicēti pētījumi, kuri iepazīstina ar teorijām, filozofiskām nostādnēm un empīriskiem atklājumiem, kas pilnveido zināšanas un prasmes par mūzikas mācīšanu un mācīšanos.

Kembridžas Universitāte (University of Cambridge) kopš 1984. gada izdot žurnālu British Journal of Music Education (BJME). Izdevuma mērķis ir stiprināt saikni starp teoriju un praksi, kas veicinātu skolotāju profesionālo attīstību mūzikas izglītības jomā. Žurnālā tiek publicēti raksti par mūzikas mācīšanu un mācīšanos formālā un neformālā izglītībā, par mūziku augstākajā izglītībā un starptautiski salīdzinoši pētījumi par mūzikas izglītību. Zagira Ismagilova vārdā nosauktais Ufas Valsts mākslas institūts (Уфимский госудaрственный инститyт искyсств имени Загира Исмагилова) Krievijā kopš 2007. gada izdod žurnālu Music Scholarship, kurā tiek iekļauti pētījumi ne tikai mūzikas pedagoģijā, bet arī etnomuzikoloģijā.