Afdelingens forskning omfatter en række felter inden for vikingetidens, middelalderens og renæssancens arkæologi. Emnemæssigt arbejdes især med: anlæg og bebyggelser som klostre, borge og landsbyer; globalisering og regionalitet; religions- og kulturskiftet i vikingetid og ældre middelalder samt tidens brogede internationale forbindelser; nordatlantisk arkæologi. Dertil kommer et bredt spekter af periodens teknologi, som saltproduktion, papirfremstilling, møntslagning, keramik- og glasproduktion. Den årlige uddannelsesgravning er tæt knyttet til forskningen. Således har der i mange år været udgravninger i klostre (eksempelvis Gråbrødreklostret i Horsens og Øm Kloster), på voldsteder (eksempelvis Skjern Slot og Silkeborg Slot, og fra 2007 på voldsteder ved Nr. Vosborg), samt på produktionsanlæg (saltsyderier på Læsø).

Metodisk spænder forskningen bredt – fra f.eks. studier af klosterbygningers og borges fysiske udtryk og symbolske brug, til bondehuse og romansk stenskulptur i kunsthistorisk og ikonografisk vinkling. Og fra f.eks. historiske personer til diverse genstandsgruppers teknologi og socio-økonomiske baggrund.

Forskningen kan i nogen grad samles under tre forskningstemaer: