1967 wurde Heinrich Chantraine auf den Lehrstuhl für Alte Geschichte an die Universität Mannheim berufen. Er war Dekan und Prodekan, von 1970 bis 1973 Prorektor und von 1986 bis 1988 Rektor der Universität Mannheim. 1995 wurde er emeritiert. Forschungsschwerpunkte Chantraines waren die Spätantike, römische Sozialgeschichte und Hilfswissenschaften, vor allem Numismatik und Metrologie.