Основной областью специализации профессора Андрея Юрьевича Дворниченко является история России, а точнее — Киевской Руси, а также Великое княжество Литовское, кроме того профессор Дворниченко занимается украинской историей, казачеством, историографией и исторической географией Древней Руси.
Андрей Юрьевич закончил среднюю школу в городе Ставрополе, после чего год работал строительным рабочим. После этого он поступил на исторический факультет ЛГУ. Специализировался на кафедре истории СССР (ныне — истории России с древнейших времен до XX века).
Во время обучения занимался в семинаре профессора Владимира Васильевича Мавродина. Научным руководителем Андрея Дворниченко был другой крупнейший специалист по истории Древней Руси — Игорь Яковлевич Фроянов. В 1980 году, окончив факультет, Дворниченко был зачислен в аспирантуру. В 1983 году Андрей Юрьевич написал кандидатскую диссертацию по теме «Городская община верхнего Поднепровья и Подвинья в XI—XV веках». Научными оппонентами при защите работы были петербургский историк Юрий Георгиевич Алексеев (специалист по военной истории России, Древней Руси и эпохе Ивана Великого) и московский историк и археолог по Древней Руси и Смоленщине Леонид Васильевич Алексеев. Историк СПбГУ Виктор Степанович Брачев в своей книге о кафедре так описывает процесс защиты работы:
В 1982 году Дворниченко стал ассистентом на кафедре. В 1988 году, уже будучи кандидатом наук, получил учёную степень доцента. В годы учебы и работы Андрей Юрьевич активно занимался общественной деятельностью: был председателем студенческого академического совета, начальником штаба гражданской обороны на факультете, был ответственным секретарём, а затем — председателем факультетской приёмной комиссии, заместителем декана по заочному, а также вечернему отделениям. За активную помощь факультету Дворниченко не раз награждался премиями и почётными грамотами.
В том же 1988 году в соавторстве с И. Я. Фрояновым Дворниченко выпустил книгу «Города-государства Древней Руси», которая стала итогом многолетней работы учёных. Труд имел и имеет важное значение для развития историографического направления, посвящённого изучению Древней Руси. Историки исследовали все земли древнерусского государства, показав становление в них особой политической единицы — города-государства. Авторы опровергли мнение об экономической несостоятельности русских земель, также в книге был уточнён характер княжеской власти в период распада Киевской Руси.
Параллельно с изучением русской истории у Дворниченко возник интерес к изучению истории Великого княжества Литовского. Первые статьи по этой теме Дворниченко написал будучи аспирантом, а в 1993 году вышла монография Дворниченко «Русские земли Великого княжества Литовского (до начала XVI века). Очерки истории общины, сословий и государственности», которая легла в основу докторской диссертации ученого. Этот фундаментальный труд был отмечен ВАК как одна из трёх лучших диссертаций по гуманитарным наукам. Основным смыслом исследования стало показание перехода «от города-государства к сословно-аристократической монархии». Андрею Юрьевичу Дворниченко и его вкладу в изучение литовской истории посвящена отдельная статья в недавно изданной «Энциклопедии Великого княжества Литовского»..
Кроме того, интерес к Юго-Западному направлению вызвал у Дворниченко желание заниматься изучением Истории Украины, казацкой историей, историографией истории России. Дворниченко является автором нескольких учебных пособий по истории России.
В 1995 году Дворниченко было присвоено учёное звание профессора, а в 1998 году он становится первым заведующим кафедрой истории для преподавания на естественных и гуманитарных факультетах (общеуниверситетская кафедра). А. Ю. Дворниченко вёл курсы по истории Украины и России, сейчас ведёт курс по историографии, также читает специальные курсы и ведёт семинары.
В 2002 году Андрей Юрьевич Дворниченко сменил на посту декана факультета своего наставника Игоря Яковлевича Фроянова. В этом же году стал редактором исторической серии «Вестника СПбГУ». При нем на факультете появилась кафедра истории славянских и балканских стран, а в 2003-м он стал заведующим кафедры истории России с древнейших времен до XX века. В 2006 году Дворниченко возглавил редакционную коллегию «Трудов кафедры истории России с древнейших времен до XX века».
С именем Дворниченко связана модернизация факультета: появилось 6 новых кафедр, среди которых история славяно-балканских стран, предпринимательства и менеджмента и другие, открылись 2 новые специальности — искусствоведение и музеология, появилось 10 научных центров. Факультет остаётся одним из лидеров в области исторического и общегуманитарного высшего образования в Российской Федерации. На факультете собран сильный профессорско-преподавательский состав. В декабре 2007 года Дворниченко был переизбран деканом на 2-й срок.
26 сентября 2011 года спустя 10 лет пребывания в должности сложил с себя полномочия декана, при этом сохранив пост заведующего кафедрой. 28 сентября указом ректора назначен заместителем проректора университета по науке и директором Музейного комплекса СПбГУ.
А. Ю. Дворниченко автор нескольких монографий, множества статей, рецензий и учебных пособий: