Ses recherches se situent dans le domaine de la socio-histoire. Ses principaux travaux ont porté et portent spécifiquement sur les politiques éducatives et sur les syndicalismes enseignants, incluant les interactions entre les deux sphères : analyse politique des systèmes éducatifs, principalement du système éducatif français (20^e siècle) ; étude des processus de décision, des réformes et de leurs effets ; recherche d’éléments de modélisation concernant le changement dans les systèmes éducatifs, en intégrant l’action des forces sociales et particulièrement celles de la représentation enseignante constituée par son syndicalisme spécifique. Dans le domaine international, ces recherches s’effectuent notamment dans le cadre de l’ISCHE (International Conference for History of Education) où, après avoir animé pendant cinq ans un Standing working group (SWG) consacré à la « grève enseignante» qui a donné matière à plusieurs publications, André D. Robert dirige depuis 2010 un SWG sur « la pensée critique des enseignants et de leurs associations aux temps de la mondialisation ». Il est professeur invité à l’universidade Lusofona de Lisbonne, où il fait partie du conseil scientifique international du laboratoire de Ciençias de Educaçao. Il est régulièrement invité au Brésil dans le cadre de ses recherches sur le syndicalisme.