Historialliset arkeologit tutkivat ihmiskunnan historiaa tutkimalla muinaisia esineitä ja pyhäinjäännöksiä. Useimmat arkeologit keskittyvät tiettyyn ihmiskunnan historian aikakauteen ja suorittavat kaivauksia löytääkseen historiallisia jäänteitä, jotka antavat käsityksen menneisyydestä. Jotkut arkeologit työskentelevät itsenäisesti, mutta monet työskentelevät ryhmissä tai yliopistoissa.
Suurin osa kokopäiväisistä historiallisista arkeologeista on suorittanut korkeakoulututkinnon arkeologiassa, ja opiskellessaan he opiskelevat sekä historiaa että tiedettä, koska heillä on oltava hyvä kemia- ja muiden tiedekoulujen tuntemus esineiden säilyttämiseksi. Monet ura -arkeologit opettavat korkeakouluissa ja johtavat kaivauksia koulukauden aikana. Jotkut ihmiset ovat osa-aikaisia historiallisia arkeologeja, jolloin he suorittavat enimmäkseen pieniä kaivauksia viikonloppuisin ja suurin osa näistä ihmisistä on itseoppineita harrastajia eikä tutkijoita.
Museot palkkaavat usein vakiintuneita historiallisia arkeologeja suorittamaan kaivauksia paikoissa, joissa esineitä on aiemmin löydetty. Museo tai sen sponsorit rahoittavat kaivauksen ja maksavat sitten arkeologeille tutkimuksen tekemisestä museossa saadakseen lisätietoja kaivauksen aikana löydetyistä muinaisjäännöksistä. Jotkut arkeologit järjestävät seminaareja ja johtavat kierroksia museoiden ympärillä kouluttaakseen ihmisiä löydöistä.
Monet arkeologit suorittavat kaivauksia ympäri maailmaa ja etsivät todisteita esihistoriallisista sivilisaatioista, kuten kivikauden ihmisestä tai neandertalilaisista. Välimeren ja Lähi -idän maat houkuttelevat paljon arkeologeja, jotka tutkivat Kreikan, Rooman ja Egyptin valtakuntien muinaisia raunioita. Muut arkeologit keskittyvät pääasiassa tiedon löytämiseen uusista kulttuureista, kuten intiaaneista tai mayoista.
Historiallisen arkeologin on hyödynnettävä muinaisten kulttuurien ja yhteiskuntien olemassa olevaa tietoa muinaisten aseiden, vaatteiden ja korujen tunnistamiseen, mutta arkeologin on myös kehitettävä teorioita selittääkseen menneisyyden tapahtumia. Arkeologit tarkistavat teorioita menneistä kulttuureista, koska uudet löydöt heikentävät aiemmin yleisesti uskottuja uskomuksia tietyn yhteiskunnan kulttuurista tai käytännöistä. Ne tarjoavat yleisölle tietoa historiallisista henkilöistä ja heidän elämästään sekä oivalluksia viime vuosisatojen aikana eläneiden tavallisten ihmisten päivittäisestä elämästä.
Arkeologit tekevät usein tiivistä yhteistyötä muiden alojen tutkijoiden, kuten geologien tai egyptologien, kanssa, ja tutkijat käyttävät yhdistettyä tietämystään muinaisten esineiden analysointiin. Geologi voi auttaa arkeologia kertomaan, ovatko kivien tai raunioiden merkinnät ihmisen tekemiä vai luonnon elementtien aiheuttamia. Egyptologit ja muut ihmiset, jotka tutkivat muinaisia kulttuureja, voivat auttaa muinaisia arkeologeja tunnistamaan esineitä etsimällä tiettyihin kulttuureihin liittyviä piirteitä.