Depuis juillet 2007, l'ENSA de Toulouse est établissement associé à l'Ecole doctorale TESC (Temps, Espace, Société, Cultures, ED 327) co-accrédité dans les Universités Toulouse 1 et 2, l'INP, l'EHESS ainsi que l'Ecole nationale supérieure d'architecture de Toulouse l'INRA, l'ENFA et l'Ecole Nationale Supérieure d'Agronomie de Toulouse.

Les architectes DPLG ou Diplômé d'Etat ayant suivi un "parcours recherche" au cours de leur master ou titulaires d'un DEA, peuvent donc postuler à une inscription en thèse, encadrée ou co-encadrée par un enseignant-chercheur ou chercheur (HDR) de l'une des formations de recherche de l'ENSA de Toulouse.

Dans le cadre de ses activités doctorales, l'ENSA de Toulouse est membre associé du PRES (Pôle de Recherche et d'enseignement Supérieure) Université de Toulouse.