L'ensa nantes permet, via ses structures de recherche, de préparer une thèse relevant de la recherche architecturale, urbaine et paysagère dans un des deux laboratoires habilités (actuellement le LAUA et le CERMA).

Le CERMA est membre de l'Ecole doctorale SPI-GA "Sciences pour l'ingénieur, Géosciences, Architecture" de l'Ecole Centrale de Nantes et de l'Université de Nantes, il est l'une des deux composantes de l'UMR CNRS 1563 Ambiances.
Le LAUA est membre de l'école doctorale DEGEST de l'université de Nantes (SHS).
Les axes de recherche du CERMA et du LAUA sont détaillés dans leurs pages web.