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考古學的分支按照研究的年代範圍、具體對象、所用手段和方法等的不同，考古學可以劃分爲史前考古學、歷史考古學、田野考古學及各種特殊考古學等分支。
史前考古學和歷史考古學從研究的年代範圍上劃分，考古學可分爲史前考古學和歷史考古學兩大分支。也有人主張在兩者之間加入原史考古學而成爲三大分支，但從實際意義來說，原史考古學的重要性不如前兩者。
史前考古學的研究範圍是未有文字之前的人類歷史，歷史考古學的研究範圍則限於有了文獻記載以後的人類歷史，兩者的界線在於文字的發明。世界各地，文字的發明有早有晚，所以各地區史前考古學的年代下限和歷史考古學的年代上限各有不同。
史前考古學和歷史考古學都以遺蹟和遺物爲研究對象，這是它們之間的共同性。但由於歷史考古學必須參證文獻記載，而史前考古學則沒有任何文獻記載可供依據，所以兩者的研究任務也有所不同。史前考古學承擔了究明史前時代人類歷史的全部責任，而歷史考古學則可以與歷史學分工合作，相輔相成，共同究明歷史時代人類社會的歷史。
由於史前考古學主要是研究舊石器時代和新石器時代(有時也包括青銅時代和早期鐵器時代)，歷史考古學主要是研究青銅時代尤其是鐵器時代，兩者所研究的遺蹟和遺物在性質上有一定的差異，所以它們的研究方法也有所不同。從與其他學科的關係來說，史前考古學要充分與地質學、古生物學、古人類學和民族學等學科相結合，歷史考古學則必須與歷史學相配合，同時還要依靠古文字學、銘刻學、古錢學和古建築學等分支。從斷定絕對年代的手段來說，史前考古學在很大程度上要依靠物理學、化學等自然科學的技術，而歷史考古學則主要依靠文獻記載和年曆學的研究。
田野考古學“田野考古學”的名稱，是20世紀初正式提出來的。但當時的田野考古學主要是勘察地面上的遺蹟和遺物，依靠地圖進行調查，有時則要根據調查結果，測繪地圖，作爲記錄的附件。以後，世界各地的田野考古轉入以發掘爲中心，並擴大調查的對象和範圍，方法逐漸完善，技術快速進步。各種自然科學的手段相繼被採用，許多機械設備被用作調查發掘的工具。利用航空照像和衛星照像、磁力探察和地抗力探察等方法以發現遺蹟和遺物，用紅外線攝影和用其他各種特殊的攝影技術測量和製圖，爲進行花粉分析和各種物理化學斷代而取樣，以及將發掘出來的遺蹟保存於現場等等，都使得田野考古學的工作面擴大，技術性加強。調查發掘的對象也由一般的居住址和墓葬等擴大到道路、橋樑、溝渠、運河、農田、都市、港口、窯羣和礦場等各種大面積的遺址，從而使得考古工作者必須與各有關學科的專家協作，才能完成全面的、綜合性的研究任務。
考古學研究是一個整體，田野調查發掘和室內整理研究有着密切的聯繫，不能截然分割。但是，由於調查發掘工作有一套完整的方法論，而且還使用許多特殊的器材和設備，又要廣泛採用自然科學的手段，這就使得田野考古學有其相對的獨立性。把它作爲考古學的一個重要的分支，也是理所當然的。
特殊考古學作爲考古學的分支，使用特殊考古學這一名稱，是爲了與史前考古學、歷史考古學、田野考古學等考古學的主要分支相區別。它包括上述三大分支以外的其他各種分支。有的是按研究對象不同而分的，如美術考古學、宗教考古學、古錢學、古文字學和銘刻學等；有的是按所用手段和方法不同而分的，如航空考古學、水底考古學等。
考古學和古代美術史，往往有共同的資料。古代美術史的許多研究對象，從舊石器時代的洞穴壁畫、巖畫到各個時代的繪畫、雕刻、造像、各種工藝品及神殿、寺廟和石窟寺等等，都屬遺蹟和遺物。考古學上的類型學和年代學等方法，也適用於古代美術史的研究。但是，作爲考古學的一個分支，美術考古學是從歷史科學的立場出發，把各種美術品作爲實物標本，研究的目標在於復原古代的社會文化。這與美術史學者從作爲意識形態的審美觀念出發以研究各種美術品相比，則有原則性的差別。由於美術考古學的研究對象在年代上上起舊石器時代，下迄各歷史時代，所以它既屬於史前考古學的範圍，也屬於歷史考古學的範圍。又由於作爲遺蹟和遺物的各種美術品多是從田野調查發掘工作中發現的，所以美術考古學與田野考古學的關係也相當密切。
宗教考古學是以有關宗教的遺蹟和遺物爲研究對象的考古學分支。在古代，宗教信仰普遍存在於人類社會。因此，在研究人類社會的歷史時，必須把宗教活動也作爲一個重要的方面。各個時代的神殿、寺廟、祭壇、祭具、造像、壁畫、經卷和符□之類，都是宗教考古學的具體研究對象，有的具有一定的美術價值，所以宗教考古學與美術考古學的關係也比較密切。在宗教考古學中，歐洲的基督教考古學、北非及西亞和中亞的伊斯蘭教考古學、南亞和東亞的佛教考古學是最爲重要的，它們都屬歷史考古學的領域。但是，早在舊石器時代和新石器時代，人類已有宗教性的活動，並有一定的遺蹟和遺物。因此，宗教考古學這一分支，也應被包含在史前考古學的領域內。
以古錢爲研究對象的考古學，稱爲古錢學。由於古錢的鑄造年代明確，它便成爲考古學斷代的最通常的依據之一。但是，作爲考古學的一個分支，古錢學的研究有着更爲廣泛和重要的意義。古錢學的目標，不僅要判別各種古錢的鑄造年代，而且還要通過對錢的形狀、質料、重量、銘文、圖紋和鑄造技術的考察，究明它們的發行者和發行地點,確定它們的價值,研究銘文、圖紋的意義和風格，從而爲經濟史、文化史乃至美術史的研究提供材料。通過對出土古錢在地域上的分佈情形的考察，還可以研究世界各個地區在經濟貿易和文化交流方面的情況，併爲判斷當時的交通路線提供線索。由於古錢是歷史時代的產物，古錢學屬於歷史考古學的範圍。
作爲考古學的分支，古文字學和銘刻學的研究對象必須是鑄、刻或書寫於遺蹟和遺物上的文辭，與一般的書籍文獻不同。含有文辭的遺蹟和遺物，大體上可分兩類。一類如墓誌、碑碣、印章、甲骨、簡牘、泥板、帛書和紙書等，文辭是器物的主要內容；另一類如紀念性建築物、雕刻品、繪畫、貨幣、度量衡器、鏡鑑、工具、武器和各種容器等，銘文處於附屬的地位。古文字學和銘刻學的任務在於識別銘辭的文字,判讀辭句的意義,區別不同時代、不同地區的字體，後者在使用拼音字母的國家裏稱爲“古字體學”。就已經發現的古文字而言，古印度文字、契丹文字和馬雅文字等，雖然已有不少單字能夠識別，但還不能順利判讀文辭。但是，埃及古文字、蘇美爾文字、邁錫尼文字(線型文字B)和商周甲骨文字等,則已能詳細解讀,從而對究明古埃及文明、蘇美爾文明、邁錫尼時代的希臘文明和中國的商殷文明起了很大的作用。此外，對銘文的研究還可以判明遺蹟和遺物的年代、製作者、所有主、所在地、用途和製造目的等。由於銘辭存在於遺蹟和遺物上，其可靠程度大大超過文獻的記載，不僅可補文獻記載的不足，有時還可糾正其錯誤。因此古文字學和銘刻學對原史考古學和歷史考古學的研究有着很重要的意義。
航空考古學,是指使用飛機從空中向地面攝影,通過對所得照片的觀察、分析，判定遺蹟和遺物的形狀、種類及它們的分佈情形。航空考古學開始於第一次世界大戰的末期。當時英國、法國和德國的考古學者利用空軍偵察地形時所攝的航空照片，探尋地面上的古蹟。戰爭結束後，此項工作進一步開展，尤以英國考古學者的工作爲出色，奠定了航空考古學的基礎。數十年來，航空考古學的技術不斷改進，特別是人造衛星的發明和攝影技術的發展，使得航空考古學的效果大大提高。通過航空攝影和航天攝影顯示和判別出來的遺蹟，大體上可分3類。①由陽光斜射時產生的陰影顯示出來的，如堤壩、城牆和墳丘等遺蹟；②利用因土質不同而產生的土色明暗判別出來的，如坑穴、壕溝和道路等遺蹟；③從穀物、野草等植物的綠色深淺差異而判明的，如村落、都市、農田、道路、運河等遺址。此外，沒入海中的遺蹟有時也可通過空中攝影而發現；腓尼基的兩個海港──推羅和西頓延續到羅馬時期的港市之被發現，便是著名的例子。航空考古學成效甚大，可以看成是田野考古學中的一支生力軍。
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