Im Schwerpunkt Bauen wird in den vier Bereichen Stadtumbau, historische Bauforschung, Baustoff- und Bauteiloptimierung und ressourcenschonendes Bauen innovative Forschung betrieben. Neben internationalen Projekten zur Stadt- und Regionalentwicklung wird das Profil der BTU vor allem im Bereich der Erforschung historischer Städte und bedeutender Bauwerke weltweit sichtbar. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der BTU Cottbus führen derzeit gemeinsam mit nationalen und internationalen Kooperationspartnern über 25 Forschungsprojekte in elf Ländern von Russland über Spanien bis zum Sudan durch. Darunter befinden sich herausragende Weltkulturerbestätten, wie die Eremitage in St. Petersburg, die Tempel in Baalbek, die Stadtmauern von Pompeji, britische Landhäuser, aber auch Themen wie die Weimarer Architekturmoderne im Exil und unbequeme Hinterlassenschaften, wie die Berliner Mauer. Durch ihre erfolgreiche Arbeit und vielfältige internationale Kontakte ist die BTU Cottbus zu einem der wichtigsten Partner bei der Erforschung und Pflege von Weltkulturerbestätten geworden. 

Die herausragende Bedeutung des Bereichs Historische Bauforschung/Denkmalpflege, die das Gutachten der Lausitz-Kommission zur Weiterentwicklung der Hochschulregion bestätigt, wird durch intensive Kooperationen mit außeruniversitären Forschungseinrichtungen, wie dem  Deutschen Archäologischen Institut (DAI) und dem  Leibnitz-Institut für Regionalentwicklung und Strukturplanung (IRS) gestützt. Internationale und nationale Forschungsprojekte gewährleisten Doktorandinnen und Doktoranden der BTU Cottbus eine frühzeitige Einbindung in die internationale Forschungslandschaft. Im Rahmen der Zielvereinbarungen der BTU mit dem Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kultur (MWFK) des Landes Brandenburg wurde der Forschungsschwerpunkt "Historische Bauforschung/Denkmalpflege" zwischen 2007 und 2013 durch zwei Fachklassen der International Graduate School Cottbus (IGS) unterstützt und ausgebaut.