Le diplôme de troisième cycle sanctionne les études du troisième cycle effectuées sur le modèle doctoral, en coencadrement universitaire ou sans coencadrement. Le diplôme libre de troisième cycle sanctionne les études de troisième cycle ne répondant pas totalement au modèle doctoral universitaire.

La commission de validation de la recherche est présidée par le directeur de l'école qui la sollicite pour avis. Elle comprend huit membres, dont le directeur des études de l'école, issus du conseil des études et de la recherche, nommés par le directeur de l'école.
Elle est consultée pour toutes questions concernant la recherche. Elle se réunit au moins deux fois par an.
Sur proposition de l'équipe de recherche, elle valide les sujets de mémoire de troisième cycle et le choix du directeur de recherche ; elle examine les demandes de dérogations ; elle attribue les bourses et aides financières ; elle émet un avis sur l'orientation scientifique de l'école. Elle rend compte de son activité au conseil des études et de la recherche.

L'inscription en troisième cycle de l'Ecole du Louvre est prononcée par le directeur sur proposition de la Commission de validation de la recherche.

Sont admis à candidater en troisième cycle les titulaires d'un diplôme conférant le grade de master ou d'un diplôme national de master en sciences humaines avec une proportion significative d'histoire de l'art, d'archéologie ou de muséologie, à l'issue d'un parcours de formation établissant leur aptitude à la recherche.

Si cette condition de diplôme n'est pas remplie, le directeur de l'école peut, par dérogation et sur proposition de la Commission de validation de la recherche, inscrire en troisième cycle des étudiants ayant effectué à l'étranger des études d'un niveau équivalent.

Lors de la première inscription en troisième cycle, le directeur de l'école s'assure que les conditions scientifiques, matérielles et financières sont réunies pour garantir le bon déroulement des travaux de recherche du candidat et de préparation de la thèse, après avis de la Commission de validation de la recherche sur la qualité du projet.

Les fonctions de directeur de thèse de l'Ecole du Louvre peuvent être exercées :
― par des conservateurs du patrimoine ou des bibliothèques ;
― par des professeurs et assimilés au sens des dispositions relatives à la désignation des membres du Conseil national des universités ou par des enseignants de rang équivalent qui ne dépendent pas du ministère de l'enseignement supérieur ;
― par des personnels des établissements d'enseignement supérieur, des organismes publics de recherche et des fondations de recherche et des musées, habilités à diriger des recherches ;
― par d'autres personnalités, titulaires d'un doctorat, choisies en raison de leur compétence scientifique par le directeur de l'Ecole du Louvre, après avis de la commission de validation de la recherche.

Durant la préparation de sa thèse, l'élève est pleinement intégré à l'équipe de recherche de l'Ecole du Louvre. Il peut participer à des enseignements, séminaires, missions ou stages et en obtenir la validation.

La préparation de la thèse s'effectue, en règle générale, en trois ans. Des dérogations peuvent être accordées, par le directeur de l'Ecole du Louvre, sur proposition de la commission de validation de la recherche et après avis du directeur de thèse, sur demande motivée du candidat.

La procédure de soutenance de la thèse pour l'obtention du diplôme de troisième cycle est :
― soit, dans le cas d'un coencadrement doctoral, soumise à la procédure académique en vigueur dans l'université partenaire ;
― soit, en l'absence de coencadrement, soumise à une procédure conforme au modèle doctoral définie par le directeur de l'Ecole du Louvre après avis du conseil des études et de la recherche.
La procédure de soutenance de la thèse pour l'obtention du diplôme libre de troisième cycle est définie par le directeur de l'Ecole du Louvre après avis du conseil des études et de la recherche.