Dal punto di vista restaurativo, la fontana fu sottoposta a un importante intervento conservativo nel 1998, quando si provvedette alla ripulitura della fontana e all'ammodernamento dell'impianto idraulico. Il restauro più recente ha avuto invece inizio il 4 giugno 2014, sponsorizzato in modo consistente da Fendi. I lavori di ripulitura e consolidamento hanno interessato in una prima fase le due facciate laterali del prospetto della fontana, per poi concentrarsi su statue, scogliera della fontana e sulla nuova impermeabilizzazione della vasca, avviando una lunga opera di pulizia del calcare, microsabbiatura, stuccatura, reintegrazione pittorica, consolidamento dei cavalli alati, risistemazione dei sampietrini della piazza e della cortina laterizia, ammodernamento dei lampioni storici, ripulitura delle lettere dorate che compongono la dedica del monumento.I restauri sono proseguiti per diciassette mesi, durante i quali la fontana è stata in parte visitabile grazie alla presenza di una passerella panoramica che ne consentiva l'attraversamento. Il rituale del lancio della monetina è stato invece mantenuto con il posizionamento di una piccola vasca, nella quale turisti e cittadini hanno potuto continuare a tirare monete e a esprimere desideri. La cerimonia di riconsegna della fontana di Trevi è avvenuta il 3 novembre 2015, alla presenza di centinaia di persone, con una riapertura delle condotte dell'acquedotto Vergine che hanno riempito la vasca.