Badania Centrum Archeologii Śródziemnomorskiej UW prowadzone są w ramach kierunków badawczych odzwierciedlających zainteresowania kadry naukowej Centrum, jak również historyczne kierunki badań realizowanych od 1959 roku przez Stację Archeologii Śródziemnomorskiej w Kairze.
- Społeczeństwo i gospodarka w okresie późnoantycznym i średniowiecznym w dolinie Nilu (Egipt i Nubia)
- Interakcje wielkich cywilizacji – środowisko, procesy urbanizacyjne i społeczeństwo od prehistorii po średniowiecze na terenie Bliskiego Wschodu, Afryki północnowschodniej i wschodniego basenu Morza Śródziemnego: prehistoria, neolit, brąz, żelazo, Egipt faraoński, świat klasyczny
- Handel na starożytnych szlakach morskich: porty i ich zaplecze, wymiana handlowa
- Archeologia śmierci – człowiek, architektura, rytuały grobowe
- Produkcja i dystrybucja ceramiki we wschodniej części basenu Morza Śródziemnego od epoki brązu do średniowiecza
- Kultura materialna i jej użytkownik: kwestie technologiczne, wzorce kulturowe, społeczne i ekonomiczne
- Zarządzanie dziedzictwem kulturowym, metody i sposoby prezentacji stanowisk archeologicznych i zabytków ruchomych
- Dokumentacja i interpretacja archeologiczna — cyfrowa humanistyka, nowoczesne techniki
- Dziedzictwo polskiej archeologii śródziemnomorskiej