Gli interessi di ricerca di Ilaria Cattabriga si concentrano sull'architettura del secondo Novecento, sulla memoria traumatica causata dai regimi dittatoriali, sulle connessioni tra Architettura/Urban Design e semiotica/Visual Design, Museografia, l'analisi delle fonti audiovisive per la ricerca storica e per la costruzione di Atlanti digitali, e sulle politiche urbane a Bologna negli anni Sessanta e Settanta.