Badatelský tým Oddělení umění raného novověku uskutečňuje výzkum renesančního a barokního výtvarného umění a architektury v českých zemích v širším středoevropském kontextu. Jednotliví členové oddělení rozvíjejí a uplatňují své odborné kompetence na vlastních tématech, současně se podílejí na společných úkolech, které jsou pro celkový profil oddělení důležité. Dlouhou tradici má zejména výzkum dvorského umění a vizuální kultury v Praze kolem roku 1600, který organizačně a metodologicky zaštiťuje mezinárodně etablované Centrum pro výzkum umění a kultury doby: Studia Rudolphina. Jeho členové se zapojují do výstavních a publikačních projektů s mezinárodní účastí, centrum vydává stejnojmenný bulletin zařazený do databáze SCOPUS a EBSCO. Na půdě oddělení rovněž působí Centrum pro barokní nástěnnou malbu ve střední Evropě, které při dokumentaci a interpretaci nástěnných maleb úzce spolupracuje s řadou dalších specialistů v zahraničí. Za dobu své existence realizovalo řadu badatelských projektů, z nichž nejvýznamnějšími jsou ty o působení freskařské rodiny Tencallů ve střední Evropě a o barokní nástěnné malbě v benediktinských klášterech v českých zemích.
Posledně zmíněné projekty o nástěnných malbách byly zakončeny obsáhlými monografiemi Tencalla (2012–2013) a Benediktini (2016); ve spolupráci s Ústavem pro výzkum dějin umění a hudby Rakouské akademie věd vyšel sborník příspěvků Pfarrkirchen. Katholische und lutherische Sakralräume und ihre barocke Ausstattung (2021). Dalšími významnými výstupy z posledních let jsou monografie Slavatovský palác: Projekty hraběte Jana Jáchyma Slavaty z let 1673–1689 (2022) a Ve stínu Karla Škréty: Pražští malíři v letech 1635–1680 (2017). Renesanční výzkum prezentují výstavní katalogy o arcivévodovi Ferdinandu Tyrolském (2017), monografie Archduke Ferdinand II of Austria: A second-born son in Renaissance Europe (2021) a recentní publikace Alchymické laboratorium v obrazových a textových pramenech (2023).
V současnosti pracovníci oddělení řeší dva projekty GAČR: Barokní nástěnná malba mezi teorií a praxí (řešitel Martin Mádl), Umění na odiv: obrazová sbírka císaře Rudolfa II. v kontextu uměleckého sběratelství kolem roku 1600 (řešitel Štěpán Vácha). Podílejí se také na různých menších projektech v rámci Strategie AV21, například v roce 2023 na mezinárodní konferenci Diplomats at the Court of Holy Roman Emperor of Rudolf II in Prague (ve spolupráci s Historickým ústavem AV ČR), a vyučují na vysokých školách (Filozofická fakulta Univerzity Karlovy v Praze, Akademie výtvarných umění v Praze).