أثارت تدمر اهتمام العديد من البلدان حيث عمل كل منها على أجزاء محددة من الموقع الأثري.
عمليات التنقيب الأثري الفرنسية في الثلاثينيات
قام عالما الآثار الألمانيان أوتو بوشتاين وثيودورفييغاند، بعمليات تنقيب أثري أولية عام ١٩٠٢ وعام ١٩١٧ على التوالي. ثم في العام ١٩٢٩، بدأ الفرنسي هنري سيريغ الذي كان يشغل آنذاك منصب مدير عام الآثار في سوريا ولبنان، بعملية مكثّفة لإزالة الأنقاض في الموقع، لكن الحرب العالمية الثانية جاءت لتوقف أعماله. تم إبراز معبد بل عام ١٩٢٩ مع تدخل المهندس المعماري روبرت آمي، تلته الرحبة (الأغورا) بين ١٩٣٩ و١٩٤٠.
خضع محيط تدمر أيضاً لعمليات استكشافية على يد الفرنسي دانييل شلومبيرجيه بين عامي ١٩٣٤ و١٩٣٥ حيث قام بدراسة المعابد المحلية في القرى المجاورة الواقعة حول تدمر. وبعد بضعة سنوات توصل الفرنسي روبرت دي مينيل إلى إظهار معبد بعل شمين أحد المعالم الأثرية الرمزية في مدينة تدمر الأثرية.
الأعمال الأكثر حداثة
يستضيف الموقع منذ عام ١٩٥٨ علماء آثار بولنديين وفرق عمل سورية بقيادة مدير عام الآثار السوري، إضافة إلى بعثة فرنسية قادتها كريستين ديلبلاس من ٢٠٠١ إلى ٢٠٠٨. قام فريق العمل السوري بشكل خاص باستخراج معبد نابو في حين تركزت أعمال البولنديين على المقبرة العامة وساهمت في أيار ٢٠٠٥ في الكشف عن تمثال حجري لربّة النصر المجنّحة "نيكه". توقفت جميع أعمال التنقيب والاستكشاف منذ بداية الصراع في سوريا عام ٢٠١١.
