D’ençà que el Palau Güell és propietat de la Diputació de Barcelona s’han dut a terme diferents campanyes de restauració de l’edifici amb l’objectiu de conservar-lo i preservar-lo per a les generacions futures. La més destacada va finalitzar fa deu anys: el 15 de maig de 2011 van acabar els treballs i el 26 de maig es va reobrir al públic.
Els criteris per a la restauració de l’edifici van partir de la idea de retornar al monument la seva autenticitat. El mètode seguit va ser el definit des del 1986 pel Servei de Catalogació i Conservació de Monuments de la Diputació de Barcelona, que es basa en l’anàlisi històrica, constructiva, artística i sociològica del monument i en una acurada i conseqüent intervenció posterior.
L’objectiu essencial de la darrera gran intervenció arquitectònica va ser recuperar els valors formals i espacials originals de l’edifici mitjançant la restauració dels elements conservats o la reconstrucció fidedigna dels elements perduts. En alguns casos, quan va ser necessària o convenient l’aportació de materials nous, es va aplicar el principi de la diacronia harmònica (el diàleg harmònic entre materials originals i materials nous, sense confusions quant a la seva cronologia).
La restauració a partir de 1990
A principis de la dècada es van restaurar les vint xemeneies del terrat. En el cas de les que havien perdut el revestiment, l’aportació d’artistes plàstics catalans va fer possible que aquest revestiment es pogués recuperar.
A partir del 1993 es va iniciar l’actuació a l’interior de l’edifici.
Els estudis sobre la construcció fets fins al 2004 van evidenciar que encara no se’n tenia prou coneixement, ja que els sistemes constructius de Gaudí amagaven secrets i el seu desxiframent no era possible amb l’edifici en ús. A més, es van detectar situacions de risc per a les persones a causa de l’estat de deteriorament d’alguns elements.
Per tot això, es va planificar una nova anàlisi que permetés avaluar l’estat de conservació de tots els materials i sistemes constructius, com a pas previ a una restauració integral i el Palau es va tancar al públic l’octubre de 2004.
La restauració a partir del 2005
Entre el 2005 i el 2007 es van restaurar les façanes laterals i el terrat de l’edifici. Al terrat, la feina més complexa va ser la substitució de la rovellada estructura de ferro oculta de la llanterna, per una altra de titani. El 2006 es va iniciar la restauració de les façanes principal i de migdia. El 2007 van començar les feines de reforç estructural. Quant als enteixinats, que havien perdut la seva funció portant durant els anys setanta, se’n va consolidar la part oculta i es va recuperar el color i la textura dels elements vistos, de fusta i ferro. Més endavant es va emprendre la restauració dels revestiments, dels paviments i de la resta d’elements constructius i ornamentals, mobles i immobles. En el tractament de les parets es va recuperar la gamma cromàtica original.
Per a l’adaptació de l’edifici a les noves exigències funcionals i de seguretat es van actualitzar les instal·lacions i els serveis de fusta, sense alterar, però, els valors formals i espacials del monument. D’altra banda, la il·luminació interior es va mantenir fidel a la idea que va presidir la museïtzació de l’edifici, segons la qual no es tractava tant de mostrar al visitant la manera com va viure la família Güell, com de permetre una millor comprensió i el gaudiment de l’arquitectura de Gaudí.
Entre totes les feines d’aquesta darrera fase destaquen, per la seva complexitat i abast, les relacionades amb la fusta, que van ser realitzades per un equip de vuit o nou fusters ebenistes treballant durant més de dos anys al mateix Palau per reparar, restaurar o reconstruir tots els elements constructius i ornamentals (portes, finestres, gelosies, cancells, arrambadors) i els seus mecanismes corresponents.
Tan cert és que Gaudí va poder construir el Palau Güell tal qual volia gràcies a la tasca d’operaris i artesans excel·lents, com que la restauració integral completada el 2011 va ser possible gràcies a especialistes amb anàloga destresa i entusiasme.
L’orgue
Un altre element destacat de la restauració va ser la recuperació de l’orgue. Eusebi Güell havia encarregat l’instrument a l’orguener basc Aquilino Amezua i Gaudí en va disposar la ubicació i la integració a l’edifici per aconseguir una relació excel·lent entre música i arquitectura. Durant els anys trenta del segle passat, l’orgue es va sumir en un procés de degradació irreversible. Vuitanta anys després es va decidir que se n'instal·laria un de nou aprofitant, però, els elements conservats, com ara els tubs de fusta de les façanes laterals. El nou orgue va ser construït pel mestre orguener Albert Blancafort al seu taller de Collbató.
La Direcció del Palau Güell manté com a missió fonamental la conservació del Palau com a Patrimoni Mundial i la seva promoció, i compta amb el Servei de Patrimoni Arquitectònic Local de la Diputació de Barcelona per a la conservació ordinària i extraordinària del monument.