Nell'area intorno alla villa sono stati effettuati rilievi topografici, utilizzando la stazione totale e il GPS in modalità cinematica per la realizzazione del modello digitale del terreno.

Alle ricerche sul campo e allo studio delle strutture e delle fasi della villa, si sono costantemente affiancate attività di documentazione, catalogazione e studio dei materiali archeologici. Per rendere più efficace la gestione dei dati è stato realizzato un database per le diverse categorie dei materiali. Si è proseguito inoltre il riesame comparativo dei materiali dei vecchi scavi della villa e lo studio della produzione e dell’impiego della tipica breccia rosata che prende appunto il nome di “marmo” di Cottanello, già avviati nel corso delle ricerche 2010-2012.

Sono state realizzate restituzioni 3 D di singoli elementi e dell’edificio nel suo insieme funzionali all’approfondimento dello studio della villa e ad una più efficace comunicazione dei risultati della ricerca.

Sono stati analizzati i caratteri strutturali, petrografici e geochimici di una tipica pietra color rosa, nota come "marmo di Cottanello", che in termini geologici può essere definita calcare rossastro o rosato appartenente alla formazione della scaglia rossa. La cava principale si trova sul Monte Sterpeto, a circa 1 km e mezzo dal centro abitato di Cottanello, ed è stata attiva fino agli anni '70 del secolo scorso.

Nell'area intorno all'edificio sono stati effettuati studi geofisici utilizzando l'applicazione integrata di tecniche georadar e magnetometriche per  individuare le strutture ancora sepolte e quindi indirizzare le future indagini archeologiche.

La caratterizzazione dei materiali è stata effettuata utilizzando tecniche spettroscopiche non distruttive o micro-distruttive come l'imaging iperspettrale (HSI) e la microfluorescenza a raggi X (XRF), la spettroscopia micro-Raman, la spettroscopia a infrarossi (FT-IR) e l'osservazione di campioni di ceramica e intonaco dipinto in sezione lucida e sottile mediante microscopia ottica (MO).

Il gruppo di ricerca sta sviluppando strategie per la conservazione del materiale archeologico, compresa l'applicazione di tecnologie investigative non distruttive. In particolare, è in corso la sperimentazione di nuovi bioprodotti per la pulitura delle superfici musive, specialmente per quanto riguarda le macchie di ruggine, provocate dal deterioramento delle coperture metalliche.

Tutti i reperti faunistici rinvenuti nel corso degli scavi 2010-2016 sono stati sottoposti ad analisi di tipo zooarcheologico che hanno dato risultati sulle abitudini alimentari e le attività di allevamento degli abitanti della villa nelle sue diverse fasi.