器物修复研究所成立于2018年11月，由原文物科技保护部实验室和器物修复室部分工作人员组成。负责馆藏陶瓷、木器、漆器、丝织品等文物的修复与复制，进行传统修复复制工艺、技术、材料改进的课题研究；主持或参与国内外古代器物保护修复的交流与合作工作；负责陶瓷等文物保护修复方案的制定、文物档案编写工作。
器物修复研究所为我馆以及各地博物馆完成了大量文物的保护修复和复制工作。如馆藏纺织品的修复、馆藏德化窑观音像的修复、馆藏杨家湾出土汉代彩绘兵马俑的修复、馆藏马家窑文化彩陶鼓的修复、馆藏三里河出土锥形玉饰的修复、“大唐风华”展唐三彩陶马的修复、江西新干大洋洲玉器的保护、江西赣州泥塑、木雕文物的修复、馆藏新石期时代红山文化玉卷龙文物的复制等。另外负责我馆霉菌、虫害文物处理工作，完成了西华门库区整栋楼宇的虫、霉防治，非洲木雕库、民族库、国家礼品库等库区文物的熏蒸消毒，并对熏蒸后文物进行了无氧封装保护处理。
北朝印花对凤对马连珠人物纹中衣修复前
北朝印花对凤对马连珠人物纹中衣修复后
馆藏明代白鹇补花罗补服的保护修复
馆藏明代白鹇补花罗补服的保护修复（清洗补子）
“礼出东方——山东焦家遗址考古发现展”陶罐的修复
馆藏德化窑观音像的修复