Hamres historiske forskning kom inn på mange områder, men hovedvekten lå på middelalderen. Særlig arbeidet han med kirkehistorie (Erik Valkendorf, Nidaros erkebispedømme, Aslak Bolt) og norsk politisk historie i senmiddelalderen. Gjennom de tre bøkene (1968), (1971) og (1998) ga han en samlet fremstilling av denne perioden, som Steinar Imsen mener kan betraktes som en videreføring av P. A. Munchs .