Kunsthistoriker*innen führen kunsthistorische Untersuchungen, Forschungen und Studien durch. Sie beschäftigen sich mit der geschichtlichen Entwicklung von Kunstgattungen wie Architektur, Plastik, Malerei, Grafik, Skulptur, teilweise auch Film, Fotografie und Medien. Der historische Rahmen erstreckt sich dabei von der Antike bis zur Gegenwart. Kunsthistoriker*innen arbeiten mit verschiedenen wissenschaftlichen Methoden wie Stilkritik, vergleichende Beschreibung von Kunstwerken oder ikonografischer Bestimmung, d. h. der Analyse von inhaltlichen Aussagen eines Kunstwerkes. Häufig sind sie auf bestimmte Kunstgattungen und Epochen spezialisiert.
Sie untersuchen Kunstgegenstände, erforschen deren Entstehungsgeschichte und recherchieren Hintergrundinformationen. Sie beschäftigen sich weiters mit Kirchen- und Musikgeschichte, mit Heiligenlegenden und antiken Mythologien, mit Kultur- und Geistesgeschichte und vielem mehr. Durch das Heranziehen von Informationen und Dokumentationsmaterialien aus diesen Bereichen versuchen sie, die Kunstwerke in ihrem Gesamtzusammenhang zu verstehen. Kunsthistoriker*innen in Museen sammeln und pflegen Kunstwerke und betreuen Sammlungen. Sie organisieren Ausstellungen, stellen dazu Kataloge zusammen und kooperieren mit anderen nationalen und internationalen Ausstellungshäusern. Kunsthistoriker*innen an Universitäten und Hochschulen sind hauptsächliche mit Lehre und Forschung beschäftigt und führen kunsthistorische Projekte durch.
Kunsthistoriker*innen, die als Konservator*innen arbeiten (Beamt*innen für die Instandhaltung von Kunstdenkmälern), betreuen in der Regel eine bestimmte Region oder eine Stadt. Dabei führen sie Prüfungen und Besichtigungen vor Ort durch und erstellen Inventarisierungslisten schützenswerter Objekte, welche dann unter Denkmalschutz gestellt werden. Kunsthistoriker*innen arbeiten auch als Galerist*innen, Journalist*innen, sowie in Denkmalämtern, Auktionshäusern usw.