1966年4月邢臺地震發生地震後，政府組織力量對城樓內的五架梁、西山花踏腳木、草架柱進行了加固，將部分傾斜的梁柱等構件進行了拉結，並增加了鐵箍。
1969年12月15日至1970年4月7日，為徹底解決天安門城樓幾百年來積存下的種種問題和不安全隱患，國務院和北京市委決定將舊城樓拆除，按原規模和建築形制重建天安門城樓。那次天安門城樓重建，是新中國成立後整修天安門規模最大、較徹底的一次。
天安門「秘密翻建」工程歷時112天。其中，搭建巨大「天棚」耗時8天，天安門全部拆除用了7天。全國21個省市的216個部門參與，施工高峰時達2700多人，整個現場施工速度之快，質量之高，舉世罕見。
重建的天安門城樓具有較強的抗震能力，所有的木質構件都做了防腐、防蟲、防火處理，鐵質構件均鍍鋅防鏽。增添了廣播電視、新聞攝影等現代化設施。重建的天安門城樓實際通高34.7米，比以前高了83釐米。這是因為設計人員和工人師傅們在施工中吸取了明朝的建築手法，增大了鬥拱部分尺寸，又調整了屋頂的舉架增加了屋面坡度使之上翹的緣故。
1984年，有關技術部門對城樓防雷設施進行了重點檢查和遙測，增加了防雷引下線，考慮到城樓頂上彩燈、廣播新聞、電影等電器線路較多的原因，將彩燈電纜線單取線路，引出大頂部位並安裝了避雷器。
1988年，城樓開始收費，對社會公眾開放。
1991年，天安門城樓上裝置了238組立面泛光照明設備。
1992年，為迎接黨的「十四大」勝利召開，又在城樓上安裝了14道光芒四射燈。
1994年，為慶祝中華人民共和國成立45周年，對天安門及兩側紅宮牆進行了大規模修繕粉刷，新式大紅燈籠取代了舊燈籠，更換了城樓地毯和大廳內壁畫，廳內的紅漆木柱、菱花格窗也全部進行了油飾。1994年4月底，天安門城樓已接待中外遊客679萬人次，日均接待遊客近3000人次，旅遊旺季可達1萬人次。
2009年，天安門城樓為迎接新中國成立60周年展開修繕。在施工期間，不限制觀眾對天安門城樓的參觀。此次天安門城樓修繕工程將主要以對梁柱、屋頂等部位的重新粉刷和彩繪為主，主要目的是使天安門城樓在面貌上煥然一新。
2011年國慶節前，天安門進行每年例行圍擋施工，通過施工，工人還將檢查天安門城樓主體部分是否有開裂、漏水等情況，然後進行修補。此外，還將對天安門城樓、東西紅牆等進行外牆粉刷。
2012年，為迎接國慶節和黨的「十八大」的召開，天安門城樓開始進行「美容」。經過一年風吹日曬的紅牆將被重新粉刷。
2013年5月2日至6月6日，經北京市人民政府批准，天安門地區管理委員會對天安門城樓實施「琉璃瓦屋面除草、清壟維護保養工程」施工。本次修繕完全採用傳統手工技藝，嚴格保護城樓的原有性。天安門院內地面將進行鋪裝改造，解決地面防滑和破損問題。另外，從5月15日晚開始至6月30日，對天安門院內地面實施鋪裝改造。
2015年7月20日，為迎接9月3日在北京天安門廣場舉辦的紀念抗日戰爭勝利70周年閱兵式，天安門城樓的粉刷工作提前啟動。