Di Roberto Coroneo come studioso è doveroso ricordare il contributo fondamentale che ha dato agli studi di Storia dell'arte in Sardegna, in continuazione con una scuola di studiosi che ha annoverato Raffaello Delogu, Corrado Maltese e Renata Serra (che è stata sua maestra), a partire dalla sua tesi di laurea. È partendo da queste prime ricerche che si sviluppa poi una ricca e articolata produzione scientifica, che abbraccia l'arte altomedievale in Italia e in Spagna, l'architettura e l'arte di età romanica in Sardegna, l'architettura e l'arte di età romanica in Corsica, la produzione artistica in Italia e in Europa, la cultura, l'arte e l'architettura bizantina e i suoi influssi; un campo d'indagine quest'ultimo fino ad allora poco coltivato nell'isola e nel quale gli studi condotti costituiscono essenziali punti di riferimento per le ricerche sul medioevo sardo e per il loro sviluppo. La sua produzione scientifica, costituita da numerose pubblicazioni, relazioni o comunicazioni a congressi, convegni nazionali o internazionali, scaturisce da accurate analisi sul territorio e da una costante attenzione verso i segni della presenza dell'uomo e della sua testimonianza artistica.