Le diplôme de deuxième cycle sanctionne l'enseignement de deuxième cycle. Le diplôme de muséologie sanctionne l'enseignement de la première année du deuxième cycle.

Sont admis à s'inscrire en première année de deuxième cycle les élèves ayant obtenu le diplôme de premier cycle de l'Ecole du Louvre dans un délai maximum de quatre années avec une moyenne minimum de 14 sur 20 aux examens du cours de troisième année de spécialité, ainsi que les élèves titulaires de la licence d'histoire de l'art et archéologie ou d'un diplôme étranger équivalent obtenus avec une moyenne minimum de 12 sur 20, sous réserve de l'acceptation de leur dossier par la commission de scolarité de l'Ecole du Louvre prenant en compte les résultats obtenus et la limite des places disponibles.

L'enseignement de première année de deuxième cycle s'étend sur deux semestres. Il est composé d'unités d'enseignement consacrées :
― aux matières fondamentales de la muséologie ;
― à l'histoire de l'art ;
― aux sources de la recherche ;
― à l'historiographie ;
― à la muséographie ;
― aux langues étrangères.
En outre, l'élève choisit obligatoirement au deuxième semestre l'une des deux filières suivantes :
― objets ;
― médiation.
Enfin, l'élève doit rédiger un mémoire d'études dont l'encadrement est assuré par un responsable de mémoire au sein d'un groupe de recherche.

Les enseignements sont sanctionnés par des examens composés d'épreuves écrites et d'une évaluation sous forme de contrôle continu. Le mémoire fait l'objet d'une soutenance.

Le diplôme de muséologie est décerné aux élèves ayant validé toutes les unités d'enseignement de la première année de deuxième cycle dans un délai maximum de deux années. Le jury est désigné chaque année par le directeur de l'école. Il est présidé par ce dernier et comprend les responsables scientifiques de la formation.

Sont admis à solliciter une inscription en deuxième année de deuxième cycle les élèves ayant validé la première année de deuxième cycle. Un jury examine les candidatures et affecte ceux des élèves retenus dans l'un des cinq parcours proposés par l'école.
L'accès à la deuxième année de deuxième cycle est également ouvert aux élèves ayant obtenu la validation d'une première année de master en histoire de l'art d'une université française ou européenne, sous réserve de l'acceptation de leur dossier par la commission de scolarité de l'Ecole du Louvre prenant en compte les résultats obtenus et la limite des places disponibles. La décision d'affectation dans l'un des cinq parcours proposés par l'école est prise par un jury.

La seconde année de deuxième cycle est consacrée :
― soit à un parcours recherche (histoire de l'art appliquée aux collections ou muséologie) ;
― soit à un parcours professionnalisant (patrimoine, marché de l'art ou médiation).
Le parcours recherche inclut un séminaire de méthodologie, trois séminaires de spécialité, un cours de langue, la rédaction d'un mémoire de recherche ainsi qu'un stage.
Le parcours professionnalisant inclut un séminaire de méthodologie, trois séminaires spécialisés, un cours de langue, un stage et la rédaction d'un mémoire de stage.
Des séminaires de préparation à divers concours peuvent être organisés.

Une évaluation en contrôle continu sanctionne la formation. Le mémoire fait l'objet d'une soutenance.

Le redoublement de la deuxième année du deuxième cycle n'est pas de droit : il est subordonné à la décision du jury.

Le diplôme de deuxième cycle est décerné aux élèves ayant validé toutes leurs unités d'enseignement de la seconde année de deuxième cycle et ayant effectué l'ensemble du deuxième cycle de l'Ecole du Louvre dans un délai de trois ans. Le jury est désigné chaque année par le directeur de l'école.
Il est présidé par ce dernier et comprend les responsables scientifiques de la formation.