Сектор археологии Москвы образован (в составе Отдела славяно-русской археологии) в 1987 г. под руководством С.З. Чернова. В настоящее время Сектор возглавляет Л.А. Беляев.

Первоначально основными направлениями работ Сектора были изучение истории формирования города Москвы, ее районов и пригородов и натурные охранные исследования отдельных памятников (особенно в районе Китай-города, Занеглименья, Подмосковья). С течением времени Сектор стал понимать свою задачу гораздо шире, включив в нее фундаментальное исследование методами археологии всей культуры и истории не только Москвы, но и Руси Московского периода (XIV-XVII вв.), особенно керамики, архитектуры, церковной топографии, объектов прикладного искусства.

Особое значение с самого начала придается изучению исторических ландшафтов, развития структур сельского расселения в средневековье, истории раннего освоения территории среднего течения р. Москвы (начиная с каменного века). В настоящее время это направление дало новое ответвление в виде изучения экосистем и антропосистем Москвы и Подмосковья, над которой Сектор работает, вместе с другими академическими и университетскими структурами, по долгосрочной междисциплинарной программе изучения исторической географии. Общая культурно-историческая проблематика разрабатывается в контакте с зарубежными коллегами из университетов США, Англии, Германии и Италии.

В последние годы сотрудники Сектора участвуют в подготовке выпуска серии "Археологическая карта России", посвященного археологическим памятникам г. Москвы. Параллельно Сектор продолжает целенаправленные полевые исследования в городе и области; их важнейшими объектами в 1990-е гг. стали участки Красной площади (территория вокруг Иверских ворот, остатки Казанского собора и др.), площадка двора Старого Университета в Занеглименье, остатки дворца в Коломенском и др.

Сектор ведет активную публикационную деятельность, формируя соответствующий раздел в журнале "Российская археология", регулярно выпуская сборники ("Московская керамика: новые данные по хронологии"; серия "Культура средневековой Москвы" и др.), участвуя в фундаментальных коллективных трудах ("История Москвы" в 3-х томах и др.), издавая авторские монографии. В состав отдела входит группа арктической археологии.