Marcello Barbanera s'est spécialisé dans l'histoire de l'art ancien à Rome. Il a fait des séjours d'études à Paris avec Alain Schnapp (La Sorbonne 1997), a été boursier à Berlin avec Adolf H. Borbein (Alexander von Humboldt Stiftung, Freie Universität 1998 et 2005) et à New York (The Italian Academy, Columbia University 1999). Professeur invité à Paris (Ecole des Hautes Etudes 1997 et Institut d'Histoire de l'Art 2006), il a été en 2008 "Kress Lecturer" pour l'Archaeological Institute of America, dont il est membre. Il est membre correspondant de l'Institut archéologique allemand. Membre du Morphomata Kolleg à Cologne (2012-13). Président du Pôle des Musées de La Sapienza. Son activité de recherche est orientée vers l'histoire de l'archéologie, la sculpture grecque, la méthodologie de l'histoire de l'art, l'histoire de la collecte, l'archéologie de la Grande-Grèce, la muséographie, la réception de l'antiquité et la définition de l'art dans la société grecque.

A l'INHA, Marcello Barbanera a poursuivi ses recherches sur la culture antiquaire européenne aux XVIIIe et XIXe siècles, en particulier entre la France et l'Italie.

Il Guerriero di Agrigento (1995), Il Museo dell’Arte classica (1995); L’Archeologia degli Italiani (1998); Ranuccio Bianchi Bandinelli. Biografia ed epistolario di un grande archeologo (2003); Original und Kopie (2006); Collezione di antichità di Palazzo Lancellotti ai Coronari. Archeologia, Architettura, Restauro (2008); Relitti riletti. Trasformazione delle rovine e identità culturale (2009); Memoria. Cultura e Costruzione del ricordo nelle società del Mediterraneo e del Vicino oriente antico (2010); Originale e copia nell’arte antica (2011); Il Museo impossibile. Storie archeologiche: istituzioni, uomini, idee, Roma 2012; The Envy of Daedalus. Essay on the artist as murderer, München 2013; Metamorfosi delle rovine (2013); (a cura di), La forza delle rovine, Milano 2015; Storia dell’archeologia classica, Bari-Roma 2015; (a cura di) Figure del corpo nel mondo antico (2018).