Le linee di ricerca portate avanti dal Laboratorio Teatrale, coordinate da Sandra Pietrini, si sviluppano su vari versanti:

• Gli studi sul teatro medievale. Si tratta di una linea di ricerca fondata sulla produzione scientifica di Sandra Pietrini, che nel corso degli anni si è arricchita di collaborazioni sia all’interno del Dipartimento che a livello nazionale e internazionale. Anche grazie alla partecipazione, dal 2006, al gruppo di ricerca internazionale LaiRem, (riconosciuto a livello ministeriale come “grupo de investigación consolidado”), ha dato vita a seminari, workshops e altre iniziative, che hanno coinvolto anche laureandi e studenti. Si è poi arricchita, dal 2012, della partecipazione al gruppo di ricerca internazionale "Iconodansa - Traza y figura de la danza en la larga edad media: corpus iconográfico, textual y etnográfico en la península ibérica y su proyección latinoamericana";
   
• Gli studi sull’attore e i trattati di recitazione. Anche a questo filone di ricerca fanno riferimento varie pubblicazioni, alcune delle quali ospitate dalla collana di Dipartimento “Reperti” e realizzate grazie al contributo di colleghi che afferiscono al Laboratorio Teatrale. Questo filone di ricerca si ricollega inoltre ad alcuni progetti di catalogazione informatizzata dei trattati, in particolare l’archivio di Acting Archives, dell’Università L’Orientale di Napoli, e quello della Normale di Pisa;
   
• Gli studi su Shakespeare e le riscritture dei classici. Il progetto è stato già oggetto di due convegni internazionali organizzati a Trento (Shakespeare’s Characters Transposed: Iconography, Adaptations, Cultural Exchanges and Staging, 12-14 novembre 2019; Picturing Drama. Illustrazioni e riscritture dei grandi classici dal 1700 ai nostri giorni, 20-22 marzo 2013; Shakespeare off-scene. Shakespeare un-seen. Visualizing un-staged events in iconography, adaptations, productions, 29-30 ottobre 2015) e varie pubblicazioni. La ricerca è stata avviata nel 2011 grazie ad alcuni finanziamenti locali e nazionali e ha dato vita alla realizzazione del database Arianna, un repertorio informatizzato di immagini e testi liberamente consultabile on-line. Questo filone di ricerca è portato avanti dal gruppo di ricerca del Laboratorio Teatrale e si avvale della collaborazione di istituzioni italiane (come il Centro di Documentazione sul Melodramma della Fondazione Giorgio Cini), il Teatro Massimo di Palermo e la Biblioteca Federiciana di Fano, che ha recentemente pubblicato nella sua collana l’edizione critica di un copione dell’Amleto per la compagnia di Cesare Rossi curata da Sandra Pietrini) e straniere (come il Centro de estudos de teatro di Lisbona, Il TheaterMuseum di Vienna e la Biblioteca Española de Música y Teatro Contemporáneos della Fundación Juan March di Madrid);
• Gli studi sui rapporti tra filosofia e teatro. Il filone di ricerca studia la dimensione filosofica delle teorie e delle pratiche teatrali, così come le forme teatrali delle rappresentazioni filosofiche, come quella del dialogo platonico. Tra i progetti in corso, si annovera la rubrica Teatrosofia, dedicata alla ricostruzione dei modi in cui i filosofi antichi interpretavano l’arte dell’attore (a cura di Enrico Piergiacomi).