Отдел реставрации Отрарского государственного археологического заповедника-музея был создан в 1984 г. Анаркулов Пернебай, Жусанбаев Илесбай, Жумабаев Осербай, Есен Касетов в свое время возглавляли отдел.
Сотрудники отдела с начала организации отдела участвовали в реставрации музейных экспонатов, оформлением экспозиционного зала и выставок. 1986 г. в виде эксперимента была сооружена обжигательная печь и произведен экспериментальный обжиг. Сотрудник отдела художник-реставратор Карабдалов Кендебай используя местное сырье произвел обжиг с целью выяснения технологии средневекового керамического производства.
2005 г. после некоторого перерыва отдел был вновь открыт. Этому способствовало участие сотрудников в консервационных работах, которые производились под эгидой ЮНЕСКО.
Памятники Отрарского оазиса были внесены в предварительный список Всемирного наследия ЮНЕСКО. 2001 г. между Республикой Казахстан и ЮНЕСКО заключено соглашение «Сохранение и реставрации древнего городища Отрар», которое финансировалось со стороны ЮНЕСКО. В проекте были задействованы Министерство науки и образования, Министерство культуры, информации и спорта, РГП научно-проектный институт памятников материальной культуры, Отрарский государственный археологический заповедник-музей, которые работали совместно.2001-2004 гг. осуществлялись консервационные работы по международному проекту ЮНЕСКО – Казахстан – Япония.
Елбасымыздың бастамасымен қабылданған Қазақстан Республикасының «Мәдени мұра» мемлекеттік бағдарламасы аясында 2004-2012 жж. Ә.Марғұлан атындағы археология институты және Қазреставрация РМҚМ мамандары Отырар мемлекеттік археологиялық қорық-музейі, оның ішінде бөлім қызметкерлерімен бірлесіп біршама жұмыстар жүргізіп келеді. Отырар қалажұртының ХVІ ғ. жұма мешіті, ХVІ ғ. тұрғын үй орамы, ХІ –ХІІ ғ.ғ тұрғын үй жайлары, қорған қабырғалары сияқты бірқатар нысандарында зерттеу, консервациялау, музейлендіру жұмыстары бойынша ауқымды жұмыстар атқарылды.
2004-2012 гг. специалисты института археологии им. А.Маргулана и института Казреставрация вместе с сотрудниками отдела реставрации Отрарского государственного археологического заповедника-музея в рамках принятой по инициативе Президента государственной программы «Культурное наследие» Республики Казахстан осуществили ряд работ. На территории городища Отрар были проведены работы по исследованию и консервации, музеефикации мечети. Сотрудники отдела участвовали в исследованиях археологических памятников других регионов: городища Сауран в ЮКО, городища Койлык в Алматинской области, городищах Арал–Асар, Кердери в Кызылординской области, городищах Тараз, Торткуль в Жамбульской области, в подготовке свода памятников Курдайского,Талаского, Байзакского, Жамбульского, Меркенского, Чуйского районов и района им. Т.Рыскулова. Вместе с этим сотрудники отдела занимаются научной реставрацией экспонатов из фонда музея: изделиями из стекла, кожи, дерева, керамики.
В ближайшее время планируются реставрационные работы на вскрытых в ходе раскопок объектах Отрартобе, Куйруктобе, Марданкуюк, Алтынтобе. Вместе с этим ведется работа по переводу и освоению научной литературы о реставрации и консерваций, международных конвенций и соглашений на казахский язык.
Реставрация неотделимая и важная часть музейной работы. Со дня организации Отрарского государственного археологического заповедника-музея в нем работают реставраторы. Ими восстановлены, возрождены сотни музейных экспонатов.