A. Hilal Uğurlu, 2005 yılında İstanbul Teknik Üniversitesi Mimarlık Tarihi programında doktora çalışmalarına başladı. 2009-10 akademik yılında Harvard Üniversitesi'ndeki Aga Khan Programı'nda özel öğrenci olarak dersler aldı ve “III.Selim’in İstanbul’u: Politik ve Askeri Dönüşümler Işığında İmar Faaliyetleri” başlıklı tezini 2012 yılında tamamladı.

2014-15 akademik yılında “İstanbul’un Sosyal Merkezleri olarak Selatin Camii Avluları” başlıklı projesi ile Koç Üniversitesi, ANAMED (Anadolu Medeniyetleri Araştırma Merkezi) doktorasonrası bursuna hak kazandı. Bu projenin, 19. yüzyıl imparatorluk camileri ile şehir arasındaki değişen mekansal ilişkilere odaklanan sonraki aşamaları, Salt Araştırma ve İstanbul Araştırma Enstitüsü tarafından da desteklendi. “Devrimler Çağında Reformist Bir Sultan: Selim III’ün (r. 1789–1807) Politikaları, Sanat ve Mimari Hamiliği” projesi ile 2017-18 yıllarında Oxford Üniversitesi'ndeki Khalili Araştırma Merkezi'nde Barakat Trust Doktora Sonrası Bursunu ve 2018-19 yıllarında Barakat Trust Büyük Ödülünü aldı.

Prof. Hatice Aynur ile Osmanlı Mimarlık Kültürü (2016) başlıklı kitabın; Dr. Suzan Yalman ile Kutsal Mekanlar & Kentsel Ağlar (2019) ve The Friday Mosque in the City: Liminality, Ritual, and Politics (2020) başlıklı kitapların editörlüğünü yaptı.

Araştırma alanları, Osmanlı İmparatorluğu'nun sosyopolitik ve mimarlık tarihini kapsar. Şu anda Dr. Deniz Türker ile 18. ve 19. yüzyıllarda Osmanlı hanedan kadınlarının rol ve etkilerini araştıran bir proje üzerinde çalışmaktadır. Bu proje, kadınların maddi ve sosyo-kültürel yaşamlarını ve uluslararası konumlarını inceleyerek, imparatorluğun güç dinamikleri ve idari yapısındaki genellikle göz ardı edilen önemlerini ortaya çıkarmayı amaçlamaktadır. 2023-25 yılları arasında MEF Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri fonu tarafından desteklenecek olan projenin ilk aşaması, 2025 yılında Cambridge University Press tarafından yayımlanacaktır.