Le diplôme de recherche approfondie sanctionne les études du troisième cycle, d'une durée de trois années.

Sont admis à candidater en troisième cycle les élèves titulaires du diplôme de deuxième cycle ainsi que les élèves titulaires d'un master 2 d'histoire de l'art et archéologie ou d'un diplôme étranger équivalent, 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 dans la limite des places disponibles.

Le troisième cycle est consacré à la préparation d'un mémoire de recherche approfondie sous la direction d'un enseignant de l'école spécialiste du domaine de recherche concerné. Le choix du sujet et du directeur de mémoire doit être approuvé par le directeur de l'école. Ce dernier peut demander l'avis de spécialistes réunis dans une commission dont la composition aura été approuvée par le conseil des études et de la recherche de l'Ecole du Louvre. L'admission en troisième cycle est prononcée par le directeur de l'école.

Sauf dérogation accordée par le directeur de l'école, le mémoire doit être présenté dans les trois années suivant le dépôt du sujet.

Le mémoire est présenté devant un jury dont la composition est fixée par le directeur de l'école. Le jury de soutenance comprend quatre membres, parmi lesquels figurent obligatoirement le directeur de mémoire, un conservateur et un membre habilité à diriger des recherches. Le président du jury ne peut en aucun cas être le directeur de mémoire. Un prérapport est établi par l'un des membres du jury, à l'exclusion du directeur de mémoire, avant la soutenance.
Sa soutenance est publique, sauf dérogation accordée à titre exceptionnel par le directeur de l'école si le sujet du mémoire présente un caractère confidentiel avéré.

Après la soutenance, l'exemplaire du mémoire de recherche remis au service de la scolarité est déposé à la bibliothèque de l'Ecole du Louvre, où il est consultable dans des conditions fixées par une décision du directeur de l'école dans le respect du droit de la propriété intellectuelle et de la réglementation relative à l'accès aux documents administratifs. Il est accompagné d'un texte de position de mémoire aux fins de publication.