Эдуард Исаакович Черняк стал директором музея в 1999 г., сохранив за собой (в качестве совместителя) работу в Томском государственном университете. В 2001 году защитил докторскую диссертацию на тему «Общественно-политическая жизнь Сибири, март 1917 - ноябрь 1918 гг. : Съезды, конференции и совещания общественных и политических объединений и организаций».
При нём были организованы выставки «Томская власть – вчера, сегодня, завтра», «По Большому Сибирскому тракту (чайный путь)», «Священная война», «Дочери Сары», на базе которых проходят научно-краеведческие конференции и образовательные программы.
Удачно реализовались издательские проекты. Событием культурной жизни стал выпуск научно-художественных альбомов об усадьбе Асташева И.Д. и о Томском краеведческом музее. За время деятельности Черняка Э.И. было издано около 40 книг разного жанра и содержания. Продолжалось издание «Трудов ТОКМ»: 2000 – 10-й том, 2002 – 11-й и 12-й, 2004 – 13-й.
Началась музейная компьютеризация: выход в Интернет (1999), создан музейный сайт (2000), внедряется компьютерная система учёта и хранения фондов, проводится оцифровка наиболее значимых коллекций, создаются виртуальные выставки (2001), открывается Интернет-портал «Музеи Томской области» (2004).
В 2001 г. ТОКМ совместно с ТГУ принимает у себя международную проектную мастерскую «Музейный квартал», посвящённую новым технологиям проектирования экспозиций. Мероприятие собирает более 40 ведущих специалистов из России, Румынии, Армении и Казахстана: первые PR-мастерские, эпатаж молодых представителей авангардизма, английский язык, яростные споры, запах кофе – все это на музейных площадях.
Черняк Э.И. смог объединить усилия Томского государственного университета и краеведческого музея в развертывании музейной и краеведческой работы. Музей стал вовлекаться в учебный процесс в ТГУ и ТГПУ., где созданы совместные учебные отделения по подготовке кадров для музеев, вводится преподавание музейных дисциплин.
2002, 2003 – это годы проведения Всероссийских научных конференций, посвящённых музейным проблемам: «Музейные фонды и музейные экспозиции в научно-образовательном процессе» и «Современные информационные технологии в музейной практике».
В 2002 г. был торжественно отмечен 80-летний юбилей Томского областного краеведческого музея.
В том же году Э.И. Черняк организовал кафедру музеологии при Томском государственном университете, занятия проводились в том числе на базе ТОКМ (которую он возглавляет по сей день).
В 2003 г. в ансамбль усадьбы Асташева и ведомство музея было возвращено здание, ранее занятое центром АНТИСПИД.
Под руководством Ефремовой М.В. проводится исследование Восточной коллекции по гранту РГНФ – проект «Атрибуция буддийских предметов в коллекциях сибирских музеев» (2003).
Э.И. Черняк прекратил работу в музее в 2005 году, продолжив работу в университете.
С 22 февраля по 31 октября обязанности директора исполняла Сенюкова Наталья Львовна.