ЦВММ организует реставрационные и ремонтно-восстановительные работы по сохранению и консервации, по возвращению экспозиционного облика музейным предметам, хранящмся в фондах и размещенным в экспозициях музея, включая его филиалы.

Реставрационные работы осуществляются как в собственных реставрационных мастерских, так и силами приглашенных через государственный заказ специализированных организаций. В музее работают уникальные специалисты - реставраторы моделей кораблей, здесь также реставрируют ткани и живопись. Сторонние реставраторы работают с музейными предметами ЦВММ в рамках заключенных государственных контрактов или договоров.