In den Forschungsprojekten des Architekturreferats arbeiten Architektinnen und Architekten, Archäologinnen und Archäologen, Restauratorinnen und Restauratoren und weitere Disziplinen fächerübergreifend zusammen, um gemeinsam historische Bauten und historische Bauprozesse zu rekonstruieren und Beiträge zum Erhalt des kulturellen Erbes zu leisten. Einen tradierten Schwerpunkt bildet hierbei die qualitätvolle und anschauliche Darstellung und Vermittlung der Befunde und Erkenntnisse durch ein breites Spektrum an Graphik- und Visualisierungsmethoden.

Zu den aktuellen bauhistorischen Forschungsschwerpunkten zählen die Untersuchung von Bau- und insbesondere von Umbauprozessen und die Rekonstruktion historischer Baustellen und Bauabläufe. Hierzu untersuchen Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter des Referats u. a. das extraurbane Heiligtum der Athena Kranaia von Elateia im Kephissostal in Griechenland, die Architekturterrakotten Pompejis in Italien, ein extraurbanes Thermalbad außerhalb des römisch-kaiserzeitlichen Pergamon in der Türkei sowie den ersten Botschaftsneubau des 1871 gegründeten Deutschen Reichs in Konstantinopel/ Istanbul.

Mit der Integration des Arbeitsbereichs Geomagnetik in das Architekturreferat wird anhand von Untersuchungen auf Djerba in Tunesien ein Fokus im Bereich der urbanistischen Forschung aufgebaut. Einen weiteren Fokus im Bereich Bauforschung bildet schließlich der Abschluss älterer Projekte, z. B. die Erforschung der sogenannten Attius Philippus-Mauer in Side an der türkischen Südküste, der Porta Nigra in Trier und der Kaiserpaläste auf dem Palatin in Rom.

Parallel dazu arbeitet das Architekturreferat am Aufbau einer zweiten Säule im Bereich Baudenkmalpflege und Kulturerhalt an archäologischen Stätten. Ein wichtiger Motor hierbei ist das vom Deutschen Archäologischen Institut gemeinsam mit dem Technischen Hilfswerk (THW) und dem Leibniz-Zentrum für Archäologie (LEIZA) durchgeführte Projekt KulturGutRetter, das vom Architekturreferat koordiniert wird. Das Projekt zielt vor dem Hintergrund der zunehmenden Bedrohung des kulturellen Erbes durch Naturkatastropen, Konflikte und die Folgen des Klimawandels auf die Entwicklung eines Mechanismus für die schnelle Hilfe für Kulturgut in Krisensituationen weltweit.

Ein wichtiger Aspekt des KulturGutRetter-Projekts ist die Entwicklung und Weiterentwicklung von Methoden und Abläufen für die schnelle Dokumentation von immobilem, d. h. gebautem Erbe und die Standardisierung und Beschleunigung dieser Prozesse. Hier bringt das Architekturreferat seine lange Erfahrung und Expertise für die Erforschung und den Erhalt des gebauten Erbes ein. Gleichzeitig fließt die Weiterentwicklung der Methoden in die bauhistorische Forschung zurück.