Первые упоминания о реставрации музейных предметов относятся к 20-м годам XX в. Уже тогда в составе Новгородского губмузея существовала реставрационная мастерская, где проводились консервационно-реставрационные работы до 1941 года. После эвакуации в 1940-1950 – е гг. в штате музея работал один реставратор и только в 1958 г. была создана художественно-реставрационная мастерская.

В связи с изменением структуры в 1980 г. был создан отдел обеспечения сохранности экспонатов. Тогда впервые в музее появляются биологическая и климатологическая службы, призванные способствовать созданию оптимального режима в музейных хранилищах и экспозициях.

В настоящее время в составе отдела реставрации музейных предметов 12 подразделений и  30 специалистов разного профиля, работающих в мастерских реставрации темперной и масляной живописи, фрагментов монументальной живописи, металла, тканей, книжных переплетов, предметов на бумажных носителях, керамики, археологического дерева; биологической и климатологической лабораториях.

Состояние сохранности поступивших и поступающих в музей памятников истории и культуры, как правило, неудовлетворительное, зачастую  аварийное. Процесс восстановления и возвращения первоначального облика музейного предмета дело непростое. Необходимо первоначальное тщательное изучение памятника, выработка методики работы, его фотофиксация на разных этапах реставрации. Многие предметы требуют индивидуального подхода.

Самым сложным в деле реставрации является принятие решения о степени реставрационного вмешательства. Поэтому кроме профессиональных навыков, полученных в специальных реставрационных учебных заведениях и центрах, обязательным является деликатность, чутье и осторожность. Воссоздание фрагментов произведения ведется обратимыми методами, с использованием специальных материалов. Делается это для того, чтобы в любой момент реставратор мог вернуться к началу своей работы и изменить сделанное ранее.

Под постоянным вниманием сотрудников отдела реставрации музея находятся свыше 800 тысяч памятников истории и культуры. Сотрудники отдела - участники многочисленных экспозиционно-выставочных проектов не только внутримузейных, но и зарубежных. Они готовят к экспонированию уникальные памятники, отобранные для выставок произведения.