Dopo tre secoli di occupazione bizantina e due di dominazione musulmana, i re normanni si insediano in Sicilia nell'ultima metà dell'XI sec. Nel termine "arte arabo-normanna" si nasconde una sottile combinazione di elementi islamici (fatimidi, abassidi e magrebini), romanici (veicolati dalle frequentazioni dei sovrani, tra cui alcuni Benedettini franco-normanni), latini (portati da monaci italiani che seguono i Normanni durante il loro, viaggio nel sud Italia) e bizantini (provenienti da vari monaci e da un patriarcato greco-bizantino).

Il segno dell'occupazione araba - La conquista araba ha inizio nell'827, nella regione di Trapani. Durante i due secoli e mezzo di potere, questo popolo trasforma l'aspetto della Sicilia, spostando la capitale da Siracusa a Palermo, modificando il paesaggio con lavori d'irrigazione e nuove coltivazioni provenienti dall'Oriente, ma soprattutto divulgando delle forme fino a quel momento sconosciute. In questo periodo vengono eretti numerosi edifici, sempre costruiti, in perfetta armonia con la natura: palazzi, moschee, minareti, giardini e fontane. In campo architettonico, viene introdotta in Sicilia una nuova tipologia decorativa: le figure umane lasciano il posto alla geometria e agli arabeschi, l'interno delle abitazioni viene abbellito dai colori della ceramica, mentre i soffitti si ricoprono di ricchi alveoli a stalattiti.
Ai giorni nostri non sussiste purtroppo alcun monumento di rilievo appartenente all'epoca musulmana. Questi splendidi palazzi arabi spariscono infatti con l'arrivo dei Normanni, che se ne appropriano per riallestirli e modificarli, rendendo impossibile distinguerne l'antica funzione. Dell'operato arabo, permangono unicamente alcuni elementi decorativi e il tracciato sinuoso e irregolare delle vie, tuttora visibile nel tessuto urbano di certe città come Palermo.

L'eclettismo normanno o la fusione dei tre stili romanico, bizantino e arabo - Tutta la ricchezza dell'arte arabo-normanna nasce da un forte desiderio, da parte dei sovrani normanni, di emulare lo sfarzo di Bisanzio, città che sognano di conquistare. Grandi costruttori, i nuovi capomastri siciliani fanno uso di tutte le loro energie creative per erigere monumenti d'incomparabile splendore. A partire dalla fine dell'XI sec. e durante tutto il secolo successivo, vengono innalzate grandi chiese ideate da monaci-architetti, sia greci che francesi e latini (Benedettini ed Agostiniani), ispirate alle forme classiche: pianta basilicale a croce latina o greca, torri e portale sulla facciata, coro spesso Sormontato da una cupola. Questi edifici vengono contemporaneamente abbelliti da mosaici bizantini realizzati da artisti greci e da ornamenti arabi (archi a ferro di cavallo, decorazione fatta di arabeschi ed alveoli).
Ne risulta oggi un curioso insieme di edifici, tutti risalenti al XII sec., che offrono la particolarità di associare questi tre stili.

L'influenza bizantina - Nell'architettura degli edifici religiosi, quest'influenza è caratterizzata dalla scelta della pianta centrata quadrata, nel cui interno è inserita una croce greca con volta a botte (come nella Martorana, nella chiesa di S. Nicolò Regale di Mazara del Vallo o in quella della SS. Trinità di Delia a Castelvetrano). Nella struttura, si riconosce la tradizionale cupola siculo-bizantina, posta alla crociera del transetto su un tamburo poligonale. Anche per i capitelli, l'arte arabo-normanna si rifà a quella bizantina, introducendo un pulvino tra il capitello e l'impoista dell'arco (visibile nel Duomo di Monreale). L'assenza di rappresentazione della figura umana nella scultura bizantina può essere spiegata per tre ragioni: innanzitutto l'antipatia dei cristiani nei confronti dell'arte statuaria pagana, in secondo luogo il movimento iconoclasta (che bandisce le immagini sacre) e infine, l'influenza araba. Si dà quindi alle rappresentazioni scultoree un aspetto più che altro geometrico. In quanto alla tecnica, la pietra non viene più modellata in superficie bensì lavorata in profondità, con l'ausilio di un trapano frequentemente usato per eseguire piccoli fori. Ne risultano a volte sculture talmente traforate da sembrare vere e propri ricami di pietra. La pietra profondamente scavata permette di evidenziare maggiormente le figure in rilievo, scavandone profondamente i contorni (poi anneriti con il mastice).
La più ricca ed evidente espressione dell'arte bizantina è tuttavia il mosaico che, utilizzato per ricoprire immense superfici con personaggi e vari motivi decorativi, diviene ben presto un'arte monumentale. A parte il caso della Martorana che rispetta pienamente i canoni bizantini, la disposizione del programma iconografico (teologico e liturgico) nelle chiese siciliane è modificata per facilitarne la visione dal trono reale (a Monreale e nella Cappella Palatina a Palermo). Così, sia a Cefalù che a Monreale, il Cristo Pantocratore è raffigurato in cima all'abside, mentre nelle chiese greco-bizantine si trova al centro della cupola. Infine, i re normanni si fanno rappresentare nelle sezioni tradizionalmente riservate ai santi, con i simboli dei basilei (imperatori bizantini) al fine di affermare il proprio potere.

L'Influenza musulmana - Gli Arabi portano con sè nuovi metodi di costruzione e di decorazione, che permettono lo sviluppo di veri e propri capolavori. In architettura, vengono introdotti l'arco a sesto acuto, l'arco rialzato (che si erge verticalmente sopra al capitello prima di incurvarsi) e l'arco moresco, il più rappresentativo di tale influenza: la parte superiore di quest'arco, talvolta a sesto acuto, descrive un semicerchio che si restringe alla base, formando un ferro di cavallo. Nel loro interno, tali strutture architettoniche presentano spesso delle decorazioni a stalattiti, chiamate muqamas, alveoli dipinti e scolpiti in aggetto che ornano inoltre cupole, pennacchi, capitelli e mensole. La decorazione del Duomo di Monreale (vicino a Palermo), quella della Cappella Palatina e quella dei palazzi della Zisa e della Cuba (anch'essi a Palermo) costituiscono splendide testimonianze dell'influenza islamica. La tipica tendenza araba a realizzare opere minuziosamente lavorate si ritrova in alcuni ornamenti scolpiti, quali la cornice di merloni dentellati di San Cataldo a Palermo, che costituisce un'elegante base per le tre cupole rosate che coronano l'edificio. I Musulmani apportano cambiamenti anche nei volumi, costruendo cupole a "berretto d'eunuco" come a San Giovanni degli Eremiti.

L'influenza romanica - E' caratterizzata da una pianta a croce latina e da facciate con torri massicce, che rivelano la tipica impronta dei Benedettini, più precisamente cluniacensi, dediti ad ampie e monumentali realizzazioni. Secondo gli studiosi, la facciata (due torri con pianta quadrata e identica struttura) del Duomo di Cefalù sarebbe ispirata alla chiesa di St-Etienne di Caen, mentre il suo interno presenta cornici ed archivolti (insieme degli intradossi di un'arco) presumibilmente influenzati da quelli delle chiese di Caen. Tuttavia gli edifici religiosi non danno grande spazio alla scultura normanna, che si manifesta unicamente sotto forma di disegni geometrici sulle arcatelle e di altri motivi decorativi, quali i fasci di foglioline e gli ovuli situati sul pulvino del capitello. La tendenza alla stilizzazione si diffonde anche nelle figure animali e in quelle vegetali, rappresentate da semplici palmette o da piante sottili e piatte, rigide e senza fioriture (come il giunco). Tuttavia alcuni prestigiosi monumenti, tra cui il chiostro di Monreale, conservano splendidi insiemi di capitelli istoriati di tradizione tipicamente romanica.

Le creazioni arabo-normanne - Benchè numerose opere di questo periodo rivelino chiaramente un'influenza ben definita, alcune combinazioni di stili finiscono per diventare veri e propri modelli che caratterizzano l'arte durante il regno degli Altavilla.
Monumenti religiosi - Nella Cappella Palatina, la sovrapposizione della pianta centrata quadrata bizantina, adottata per il coro, e della pianta basilicale con copertura lignea di origine latina, scelta per la navata centrale (situata ad un livello inferiore). costituisce un nuovo modello in seguito riprodotto nel Duomo di Monreale.
La cattedrale di Palermo presenta inoltre la stessa decorazione esterna, ad arcatelle intrecciate e ornate da motivi geometrici in lava, dell'abside di Monreale costruita precedentemente. Vi si nota sia un legame con le bande lombarde che adornano frequentemente l'esterno delle chiese romaniche del resto d'Italia, che una riproduzione dei disegni geometrici orientali, dai toni contrastati (rosoni, scacchiere...).
Capolavoro indiscusso di questa scuola siculo-normanna, la Cappella Palatina unisce all'arte romanica, caratterizzata da una pianta allungata a tre navate e da strette finestre da cui la luce filtra soffusa, l'arte islamica, che si ritrova nella sontuosa decorazione del soffitto, nelle varie iscrizioni arabe e negli archi ogivali, e quella bizantina, cui deve la cupola su pennacchi ad angolo, i mosaici su sfondo d'oro, i rivestimenti murali a pannelli di marmo ed i pavimenti con intarsi di pietra.
Monumenti civili - Oltre ad alcuni grandi castelli edificati in posizione strategica sia a Palermo (divenuto in seguito il Palazzo Reale), che a Castellammare e a Messina (andato completamente distrutto), i re normanni si fanno costruire vari palazzi di "delizie" pensati cioè per il riposo. Dopo la dominazione degli Altavilla, la Sicilia ne possedeva nove, di cui sussistono soprattutto i palazzi della Zisa e della Cuba. Queste splendide ville, testimonianze di un'architettura destinata agli svaghi, sono immerse in grandi parchi con distese d'acqua e provviste, nel loro interno, di due caratteristiche aree: l'iwan (sala a tre esedre) e il cortile all'aperto, circondato da portici e abbellito da una o più fontane. Questi due spazi, il primo originario della Persia abbasside e il secondo dell'Egitto fatimide, fanno la loro apparizione sull'isola nel XII sec. passando per il Maghreb, in quel tempo dominato dalla Sicilia e esteso fino, alle attuali coste tunisine. Tali aree sono presenti in tutti gli edifici costruiti dagli Altavilla, sia a Palermo che nel resto dell'isola. Anche la decorazione è ampiamente ispirata all'arte islamica: pavimenti marmorei o costituiti da mattoni disposti a spina di pesce, pareti ricoperte da mosaici (realizzazione piuttosto bizantina ma con motivi arabizzanti) e infine soffitti ed archi adorni di muqarnas scolpiti e dipinti.