במדינת ישראל זכתה הארכאולוגיה של ארץ ישראל לפריחה, הדחף המרכזי היה הצורך לחשוף ולבסס את המיתוסים הציוניים והרקע היהודי של מדינת ישראל עם העבר ההיסטורי. במהלך מלחמת העצמאות, כשירושלים הייתה נתונה במצור, נתמנו הארכאולוגים ד"ר עמנואל בן דור וד"ר בנימין מייזלר לשמש כקצינים לארכאולוגיה ליד מפקדת מחוז ירושלים. עם הכרזת ההפוגה הראשונה הצטרף אליהם קצין שלישי, ד"ר שמואל ייבין, וב-26 ביולי 1948 הוקמה מחלקת העתיקות הישראלית. פעילותה של המחלקה התבססה על פקודת העתיקות המנדטורית. ובשנת 1955 הועברה המחלקה למשרד החינוך והתרבות בתור אגף. החפירות והמחקר תואמו על ידי החברה לחקירת ארץ-ישראל ועתיקותיה שנוסדה ב-6 בספטמבר 1913 ומאז ובמשך שנות קיומה ארגנה החברה את מרבית החפירות הארכאולוגיות שנערכו במדינת ישראל, החברה רשומה כמוסד ציבורי ופועלת כמוסד ללא כוונת רווח. היא מנוהלת על ידי ועד מנהל ומועצה בהם מיוצגים כל המכונים לארכאולוגיה של האוניברסיטאות, רשות העתיקות ומוזיאונים לעתיקות במדינת ישראל.
באוקטובר 1948 החלה משלחת מטעם החברה לחקירת ארץ-ישראל ועתיקותיה ומוזיאון תל אביב לחפור בתל קסילה, הייתה החפירה הארכאולוגית הראשונה שבוצעה במדינת ישראל לאחר קבלת עצמאותה. החפירות נמשכו בשנים 1950, 1951 וב-1959. חפירות נוספות התקיימו בין השנים 1971–1974 ובין 1982 ועד ראשית שנות ה-90, בראשותו של עמיחי מזר ובאלה נחשף אזור המקדשים ביישוב הפלישתי הקדום.
העניין הגדול והמאמץ האקדמאי הולידו משלחות וחפירות בקנה מידה גדול בתמיכת המדינה ולעיתים תוך שימוש במשאבים לאומיים תוך שימוש בצה"ל וגופים אחרים לצרכים לוגיסטיים. יִגָּאֵל ידין שהיה מפקד הצבא בפועל בימי מלחמת העצמאות, הרמטכ"ל השני של צה"ל הפך עם שחרורו מצה"ל לארכאולוג. ב-1963 מונה לפרופסור מן המניין במכון לארכאולוגיה באוניברסיטה העברית וב-1964 נבחר כחבר האקדמיה הלאומית הישראלית למדעים.
כארכאולוג ניהל חפירות באתרים החשובים ביותר – תל חצור בה נחשפה העיר הכנענית בחפירה שיתה "בית ספר שדה" לארכאולוגים הישראלים. בנחל חבר חפר ידין את מערת האגרות במצוק הצפוני, בשנים 1960 ו-1961. הממצאים מתקופת מרד בר כוכבא, שעליו היה ידוע מעט יחסית למרד הגדול כללו סלים, כלי ברונזה וזכוכית, בגדים ושלדי אדם; אך הממצא המעניין ביותר היו התעודות הכתובות. במצדה חפר ידין בשנים 1963–1965, וחשף את מבצרו המפואר של הורדוס ואת שרידי המערכה והמצור במהלך המרד הגדול, חפירה זו נערכה תוך גילוי עניין ציבורי רב ובסיכומה התבסס מקומו של אתר מצדה כנדבך חשוב באתוס הציוני.
בעקבות שחזור העתיקות שידין הוביל במצדה נקבע המושג "קו ידין" – זהו קו משורטט שחור, לעיתים קו מלט בולט, המבדיל בין הנדבכים שנמצאו באתרם לבין הנדבכים שהתווספו במהלך השחזור. ניתן לראות קווים מעין אלו ברוב אתרי העתיקות בארץ.
בהקדמה למהדורה האנגלית של האנציקלופדיה החדשה לחפירות ארכאולוגיות בארץ ישראל מציין הארכאולוג ניל אשר סילברמן כי במהלך חפירות אלו ובתום התקופה החלה להסתמן מגמה במחקר הארכאולוגי הישראלי של ארץ הקודש מול המחקר האמריקאי המקביל, לדבריו המחקר הישראלי הונע על ידי תפיסה לאומית ואף סקטוריאלית שראתה את הממצאים הארכאולוגיים דרך פרשנות תנכ"ית והתרכזה בפרשנות ארכיטקטונית של הסטרטיגרפיה בעוד המחקר האמריקאי התמקד בכרונולוגיה של הסטרטיגרפיה כדרך להרחיב את הפרספקטיבה המקראית.
במאמר על הזיקה בין המחקר הארכאולוגי לכתיבת ההיסטוריה של ראשית ישראל כותב עמיחי מזר על התקופה הנדונה כי המחקר על תולדות עם ישראל עד לשנות השישים של המאה העשרים נשען על 3 צירים מרכזיים: הזיקה בין ההיסטוריה המקראית לבין מקורות כתובים החיצוניים לתנ"ך, ניתוח המקורות ההיסטוריים שבמקרא והזיקה בין מקורות אלו לממצאים הארכאולוגיים. חיבורים מדעיים נכתבו תוך "הסתמכות מרבית על המקורות המקראיים" על פי המאמר, בתשתית המחקר עמדה ההסכמה הכללית שראתה את ההיסטוריוגרפיה המקראית כבסיס אמין והממצא הארכאולוגי שובץ בתפיסה זו ללא היסוס.
לאחר מלחמת ששת הימים.
מלחמת ששת הימים ותוצאותיה השפיעו באופן ישיר על המחקר הארכאולוגי של ארץ ישראל. שטחים נרחבים בעלי חשיבות למקר המדעי ובהם ירושלים המזרחית והעיר העתיקה, רמת הגולן, חבלי יהודה ושומרון וחצי האי סיני עברו לשליטת מדינת ישראל. המחקר הארכאולוגי בשטחים אלו הוכפף לקצין מטה בממשל צבאי והחל משנת 1981 במסגרת המנהל האזרחי, שאלת מעמדם החוקי של רשויות העתיקות הישראלית והירדנית נותר מעורפל. היקף המחקר גדל פלאים ואל הפקולטות לארכאולוגיה הוותיקות בירושלים נוספו פקולטות באוניברסיטת תל אביב, אוניברסיטת בר-אילן, אוניברסיטת בן-גוריון בנגב ואוניברסיטת חיפה, אליהן נוספו מכוני מחקר נוספים מחוץ לישראל.
בשנת 1970 פרסמה החברה לחקר ארץ ישראל ועתיקותיה את "האנציקלופדיה לחפירות ארכאולוגיות בארץ-ישראל" אנציקלופדיה זו יצאה בשני כרכים, בעריכתו של בנימין מזר וצוות עורכי-משנה והכילה מידע לגבי אתרים שנחפרו עד שנת 1968. בשנת 1992 הוציאה לחקר ארץ ישראל ועתיקותיה את האנציקלופדיה החדשה לחפירות ארכאולוגיות בארץ ישראל. האנציקלופדיה יצאה לאור בשפה העברית. בארבעה כרכים ומכילה מידע ארכאולוגי על 270 אתרים שנחפרו בארץ ישראל מתחילת החפירות במאה ה-19 ועד למועד הכנת האנציקלופדיה. בשנת 1993 יצאה המהדורה באנגלית בארבעה כרכים המקבילים לכרכים בעברית. בשנת 2008 יצא כרך חמישי באנגלית הכולל עדכון של אתרים שהופיעו במהדורה של שנת 1993 וכן אתרים חדשים.
איחוד שטחי ארץ ישראל בגדה המערבית של נהר הירדן תחת שלטון מדינת ישראל הפיח רוח חדשה במחקר עצמו, סקרים ארכאולוגיים מקיפים של יהודה, שומרון, הגולן וסיני במסגרתם תועדו כל השרידים הנראים על פני השטח. ממצאי הסקרים הובילו לחפירות באתרים שהיו מחוץ לתחומי הישג ידה האקדמיה הישראלית בתקופה שלפני המלחמה.
בשנים שלאחר המלחמה, נערך "סקר החרום", בהשתתפות ארכאולוגים בכירים, ותוצאותים פורסמו בספר שיצא בשנת 1972. בנוסף, נערכו מספר סקרים נוספים בהרי השומרון: יוסף פורת ערך סקר נוסף, ואוניברסיטת תל אביב ערך סקר במערב השומרון. ישראל פינקלשטיין ערך סקר של הר אפרים, ומאז 1978 מתקיים סקר הר מנשה, בניהולו של אדם זרטל ושי בר .
כך בשנת 1968, חשף סקר בראשות יצחקי גל, את מיקומה של גמלא העתיקה בשנים 1976 עד לשנת 1991 נערכו במקום חפירות בראשות הארכאולוג שמריהו גוטמן, שהיה גם מחוקרי מצדה, במהלכן נחשפו בית הכנסת, בתי מגורים, ביצורי העיר ועדויות למלחמה האחרונה שלה.
עיקר המאמץ הוקדש לחפירות בתחום האגן הקדוש של ירושלים, תוך ניצול תנופת הבנייה מחדש של חלקים ניכרים ממזרח ירושלים ובעיקר בתוך הרובע היהודי שהריסותיו פונו והוא נבנה מחדש. באפריל 1968 הפקיעה המדינה את שטח הרובע היהודי, לרבות רחבת הכותל והמבנים שהיו בה. השנים הראשונות לאחר המלחמה הוקדשו לסקר ארכאולוגי ולחפירות הצלה מקיפות, שלא היו אפשריות אילו היה הרובע מאוכלס או בנוי. הרובע היהודי נחפר ביסודיות בשנות ה-70 וה-80 של המאה ה-20, הממצאים הקדומים ביותר הם מירושלים בתקופת בית ראשון, והם כוללים את החומה הרחבה והמגדל הישראלי. הבית השרוף והפרוור ההרודיאני מימי ירושלים בתקופת בית שני. כנסיית הניאה והקארדו מירושלים בתקופה הביזנטית.
אתר נוסף שחפירתו החלה לאחר 1967 היה מתחם עיר דוד שהחפירה בו החלה על ידי יגאל שילה בשנים 1978 עד 1985. אזור העופל נחפר על ידי בנימין מזר ולאחר מכן על ידי נכדתו אילת מזר. משנת 1995 ואילך, (עד היום 2010) חופר רוני רייך ביחד עם אלי שוקרון, חפירה מתמשכת בעיר דוד. חשובה במיוחד החפירה סמוך למעיין הגיחון, שחשפה חלקים בנויים וחצובים חדשים של מערכת המים הכנענית, זו המכונה מערכת פיר וורן.
אתרים מרכזיים.
בית שערים.
בית שערים שוכנת בגליל התחתון הייתה יישוב יהודי חשוב בתקופת בית שני המשנה והתלמוד. שיא פריחת היישוב הייתה בין המאה ה-2 וה-4 לספירה, עת שהתה בה הסנהדרין בראשותו של רבי יהודה הנשיא. בית שערים הקדומה ממוקמת על גבעת שייח' אבריק ליד קריית טבעון של ימינו. הגבעה נמצאת על אחת מהשלוחות הדרומיות של הגליל התחתון וניתן להשקיף ממנה על עמק יזרעאל מדרום-מזרח ועל הר הכרמל ממערב. חפירות ארכאולוגיות שנערכו במקום החל משנת 1930 גילו שרידים רבים מימי קדם. האתרים הבולטים שנחשפו במקום הם בית כנסת שנבנה במאה השנייה לספירה וחרב מהמאה הרביעית. ואתר קבורה מרשים שתוכנן כ"עיר מתים" (נקרופוליס).
הרודיון.
הרודיון, אתר ארכאולוגי מתקופת בית שני שבו מבצר דמוי גבעה מלאכותית ועיר, שנבנו על ידי המלך הורדוס, הנמצא כ-12 קילומטרים מדרום לירושלים, באזור ספר מדבר יהודה. צורתו הייחודית של האתר משכה את תשומת לבם של הנוסעים והחוקרים של ארץ ישראל. בין השנים 1956–1962 נערכו באתר חפירות ארכאולוגיות על ידי משלחת מבית הספר הפרנציסקני בירושלים. משלחת זו חשפה עיר תחתית מפוארת ובה ארמון ומבצר-ארמון מפואר שצורתו מעגלית בראש התל. לאחר כיבוש האזור במלחמת ששת הימים נשלחה לאתר משלחת מטעם האוניברסיטה העברית בראשות אהוד נצר, שהחלה את חפירותיה בהרודיון תחתית בשנת 1972. נצר המשיך בחפירת האתר במשך שנים רבות וגולת הכותרת של תגליותיו הייתה הקבר המשוער של הורדוס האתר הרודיון הוכרז כגן לאומי שנים ספורות לאחר תחילת החפירות.
יריחו.