L'inventaire thématique a pour cible l'ensemble des édifices ou objets concernant un sujet donné. Ces opérations permettent d'approfondir des problématiques régionales ou nationales sur un territoire plus vaste, souvent un arrondissement ou un département. Parmi les plus importantes, on retiendra le vitrail, le patrimoine industriel, le patrimoine rural (avec le département des Vosges), les jardins... Un travail en cours sur le patrimoine militaire (1870-1939) a déjà permis de renseigner plus de 1800 sites.