Năm 2007, trải qua thời gian dài không đươc trùng tu, dinh Hoàng A Tưởng đã xuống cấp nghiêm trọng, mái dột, tường bong tróc, ẩm mốc. Nhà nước đã quyết định trùng tu, dinh được cải tạo và sửa chữa lớn với nhiều hạng mục như: Tháo dỡ, thay thế hệ thống mái; Đục, trát lại tường, sửa chữa và đắp lại các họa tiết trang trí; Trát phẳng tường giữa khối cầu thang, thay đổi so với kiến trúc gốc; Thay mới toàn bộ hệ thống cửa, khuôn cửa có sự khác biệt so với ban đầu; Sơn lại toàn bộ công trình, làm thay đổi màu sắc so với di tích gốc; Một số chi tiết trang trí vòm cuốn cũng bị thay đổi.
Năm 2007 cải tạo sửa chữa lớn toàn bộ dinh. Các công việc chính bao gồm:
- Tháo dỡ, thay thế hệ thống mái của công trình.