Oulun linnan vaatimattomat jäännökset eivät ole herättäneet muinaistutkijoiden mielenkiintoa siten kuin maan suuret päälinnat. Linnansaaressa on toistaiseksi suoritettu vain vähäisiä tutkimuksia.

Muinaistieteellisen toimikunnan amanuenssi J. Rinne kartoitti ja valokuvasi rauniot vuonna 1907. Vuonna 1943 O. E. Kivistö kaivautti Linnansaarelle parikymmentä pientä koekuoppaa, joista saatu tieto jäi hyvin niukaksi. Pohjois-Pohjanmaan museon intendentti Ahti Paulaharju suoritti 1950-luvulla linnaa koskevia tutkimuksia ja rakensi ehdotuksensa pienoismalliksi.