Este estudo visou a caracterização de materiais em três obras de arte do pintor inglês Thomas Gainsborough, Drinkstone Park (1747), Arabella Bolton (1770) e Francis Rawdon (1783- 1784), um tópico crucial para a documentação dessas pinturas históricas. O principal objetivo da pesquisa foi identificar e analisar a composição dos materiais utilizados nessas pinturas. Para alcançar esse objetivo, técnicas de espectroscopia Raman e fluorescência de raios X portátil (pXRF), imageamento (visível com e sem o Color Checker, UV, IRR, radiografia e fotomicrografia) e colorimetria foram aplicadas, permitindo obter dados sobre a os pigmentos e materiais presentes e sem danificar as obras. Os resultados indicam uma predominância de pigmentos originais utilizados pelo artista como: Carbonato e/ou Sulfato de Cálcio, Branco de Chumbo, Negro de Osso e/ou Preto de Marfim, Ocre Amarelo, Amarelo de Nápoles, Azul da Prússia, Vermilion, Ocre Vermelho, Terra Verde, Alizarina e White Vitriol. Essas técnicas também possibilitaram a identificação, em algumas regiões das pinturas, de materiais utilizados a partir do século XIX como: Branco de Zinco, Branco de Titânio, Amarelo de Cromo, Azul de Cobalto e Viridian, revelando intervenções de restauro posteriores. Concluímos que a combinação dessas técnicas analíticas é eficaz para a caracterização dos materiais e documentação das obras de forma não destrutiva, contribuindo assim para a preservação, futuras intervenções e o estudo de obras de Thomas Gainsborough.