Die Forschungs- und Dokumentationsstellen der Denkmalpflege erstellen die wissenschaftlichen Grundlagen für die denkmalpflegerische Tätigkeit. Zu vielen Baudenkmälern bestehen dadurch vertiefte Erkenntnisse zu ihrer Geschichte und Bedeutung.

Baudokumentation
Die Baudokumentation der Denkmalpflege umfasst die Bauanalyse sowie die fotografische und zeichnerische Dokumentation. Zusätzlich bieten wissenschaftliche Recherchen in Archiven und in der Fachliteratur ergänzende Informationen zur Geschichte von Baudenkmälern. Mit all diesen Massnahmen können vertiefte Erkenntnisse zu Bauten und ihrem historischen Umfeld sowie zur Besitzergeschichte gewonnen werden.
Archiv
Oftmals ist es nur mit Hilfe historischer Pläne oder Fotografien, mit Akten aus Archiven oder mit dem Studium von Fachliteratur möglich, die Baugeschichte eines Objektes nachzuzeichnen und weiterzuentwickeln. Das umfangreiche Akten-, Plan- und Bildarchiv der Denkmalpflege wird stetig erweitert. Das Archiv steht der Öffentlichkeit auf Anmeldung zur Verfügung.
Forschung
Die Denkmalpflege erarbeitet die Berner Bände der nationalen Reihenwerke «Die Kunstdenkmäler der Schweiz» und «Die Bauernhäuser des Kantons Bern». Die Reihen bilden eine Voraussetzung für die weitere Erforschung der Denkmäler sowie für deren Pflege und Erhaltung.
Zum Kanton Bern sind bisher zehn Kunstdenkmälerbände erschienen. Fünf Bände behandeln die Stadt Bern, drei weitere die Stadt Burgdorf sowie die Amtsbezirke Erlach und Nidau. Die neuesten Bände von 2018 behandeln die ehemaligen Amtsbezirke Aarberg und Wangen.
Die Reihe «Die Bauernhäuser des Kantons Bern» ist vollständig und umfasst die Bände «Das Berner Oberland», «Das höhere Berner Mittelland», «Das tiefere Berner Mittelland» sowie die beiden Teilbände zum Seeland und zum Berner Jura.