Ziel der Historischen Bauforschung ist das Erfassen des historischen und kulturellen Kontextes von Gebäuden und städtebaulichen Strukturen mit ihrer zeitlichen und stilistischen Einordnung sowie ihrer funktionalen, ästhetischen und kulturellen Deutung.
Grundlage ist in der Regel ein verformungsgerechtes Aufmaß. Dabei wird das Gebäude mit allen konstruktive Details, Schäden und Veränderungen, die es im Laufe der Zeit erfahren hat, gezeichnet.
Quellenrecherchen, Fotodokumentationen, detaillierte Baubeschreibungen in Form eines Raumbuchs und Durchführung von Datierungsmethoden (z.B. Dendrochronologie) ergänzen die Bauaufnahme. Die Ergebnisse werden in sogenannte Bauphasenpläne übertragen.
In vielen Fällen geht der Sanierung eines Baudenkmals eine Bauforschung voraus. Sie bildet die Grundlage für den weiteren Umgang mit denkmalgeschützter Bausubstanz.