云冈石窟历经1500年的沧桑，由于石窟区所处的地质及环境条件的变化，不同程度地经历了自然风化和人为破坏，致使洞窟及雕像有不同程度的损毁。历史上云冈石窟也经历过不同方式的保护与修复，特别是中华人民共和国成立以来，云冈石窟的保护工作得到国家各级政府的高度重视，进行过多次大规模的维修保护，使得石窟得到了妥善的保护。

自1955年云冈石窟成立专门管理机构以来，老一代文物保护工作者克服工作和生活条件差等困难，先后翻修了第5、6、7窟木结构窟檐，增设了别墅院围墙护栏，整修了窟前道路。维修了山门前清代戏台；扩展了山门前广场。修整了东、西厢房，改建了第5窟前正南的5间办公接待室和第7窟前正南的3间办公室。补墁了山门院、5窟院、6窟院的地面砖。平整了五华洞即第9～13窟窟前地面，同时在其南侧垒砌约80厘米高的挡土墙，再往南垒砌了高约2米的护壁石墙。1958年，经过两年的筹建，专项投资架设的电路正式开通，结束了云冈石窟没有电的历史。同年，在第9、10、12、13窟窟内铺墁了砖地；在第20窟窟前台地东侧铺建了台阶；绘制了参观游览路线图；规划制定了云冈石窟保护范围。

1963年11月，董必武副主席赴内蒙古自治区视察工作途经大同参观云冈石窟时，要求市政府在云冈石窟植树造林，尽快搞好绿化。此后，由原雁北专署和大同市党政领导以及驻军首长带头，在云冈石窟保护区内展开大规模植树造林活动，改变了石窟区的环境面貌，改善了窟区小环境的气候状况，为防止风沙对石窟的侵袭增添了一道绿色屏障。
　　20世纪60年代，国家科委将石窟保护项目列入十年科研规划之中。为此，国家文物局在京召开了“云冈石窟保护会议”，拉开了云冈石窟科学保护的序幕。1960年文博研究所（中国文物研究所前身）与北京地质学院（中国地质大学前身）联合组成了调查组，对云冈石窟展开了大规模的地质勘察、病害调查及保护材料和方法的研究。为了掌握渗水途径和风化程度，调查组在第18窟窟顶开凿了9米深的观察井，在第3窟东侧开凿了3米深的平洞，并筹建起云冈石窟第一个气象观察站。经过半年多的野外作业，收集了大量的第一手资料，撰写了《云冈石窟工程地质问题的报告》。报告包括云冈石窟残破状况、自然破坏的主要因素与今后修整的意见，同时指出了崩塌与风化是危害云冈石窟的主要问题。为了保护石窟文化遗产，建议采取①修建护壁、②排水防渗、③大佛的保护、④对已风化的造像、雕刻进行加固的综合性保护措施。
　　根据上述研究成果和保护文物的特殊要求，1961年成立了“云冈石窟保护委员会”。在第一次全体会议上，决定以“云冈石窟第1、2窟为试点”进行修整试验。力争从试验的各个方面，取得一套科学维修保护石窟的经验和方法。这项试验工程的设计方案经国家文物局批准实施。
　　第1、2窟试验工程方案是在“保护现貌，留有余地，争取达到‘有若无’的境界”的修缮原则指导下进行具体设计的。同时，要求在技术措施上采用“隐蔽结构”的处理方法，经过施工，基本上达到设计要求。
　　第1、2窟试验工程确定的工程项目分土建工程和化学保护工程。
　　其中土建“隐蔽结构”工程包括①前立壁加固：基础挡墙；第1、2窟框架；第2窟前壁西段钢筋混凝土柱；第2窟前壁石墙。②间墙加固工程：间墙基础加固；锚杆试用。③第2窟寒泉处理工程：下降寒泉水位；泉水引导排泄处理。
　　化学保护工程包括①应用聚甲基丙烯酸酯类材料灌浆加固第1窟塔柱腰部水平裂隙、塔柱座基岸边切割裂隙，第14窟塔柱水平、垂直裂隙。②应用甲基丙烯酸酯类材料归安粘结第9窟以外西端中部龛内坐佛头脸、手臂、肘部雕刻等。
　　1964年和1965年，完成了为期两年的第二期试验工程。该期工程采用土建隐蔽结构的钢筋混凝土框架将第21～51窟绝大多数洞窟的前立壁危岩支顶加固，并对其中第26、30、34、42窟前壁面上部进行了锚杆牵拉加固，应用聚甲基丙烯酸酯类材料和环氧树脂材料灌浆粘结归安了第22、23窟坍塌的间墙和顶板，第32窟顶板和第1窟门拱悬石。
　　通过两期试验工程，经过几年的试验研究，应用化学材料灌浆粘结、锚杆牵拉结合传统加固技术的方法为石窟保护开辟一条新路并得以推广应用。在此期间，我所有关人员参与了科学研究和试验工程，在实践中得到锻炼，为做好石窟的科学保护打下良好基础。
　　1965年2月，大同市人民政府公布了由文化部、山西省政府批准的“云冈石窟保护范围与安全规则”，包括重点保护区、安全保护区、地下保护安全线三个部分，使云冈石窟形成地上、地下网状立体式的保护体系，确保了石窟的安全。

1973年9月15日，周恩来总理陪同法国总统乔治·蓬皮杜参观云冈石窟，周总理对随行的中外记者宣布：“云冈石窟艺术，我们一定要想办法保存下来。刚才说有一个十年规划，时间太长了，要三年修好”。为了落实周总理的指示，在各级领导和有关部门的支持、指导下，对云冈石窟展开了大规模的维修保护。该项工程从1974年开始至1976年结束，称为“三年保护工程”，保护原则为“抢险加固、排除险情、保持现状、保护文物”。

自“三年保护工程”之后，云冈石窟加固维修仍在不断持续进行。在此期间，始终坚持依靠自己的工程技术队伍，按计划进行加固保护工作。针对存在的崩塌险情，遵照文物保护修复原则，曾先后完成了第5窟及东部无名窟，第6窟，第7窟和第8窟间墙前壁落石（1979年7月18日）后的残存崖面，第1、2窟窟外佛龛，第3窟，第3窟前室及顶板（1980年7月7日、7月8日、8月3日三次坍塌），第3窟外上方立壁面，第4窟，第4、5窟之间过桥，第12、13窟前立壁上方悬石，第25～29窟，第33、35窟，第48窟悬石和第51窟的维修加固。完成了第1～3窟护坡工程，第1窟东围墙工程，第5、6窟木结构及附属建筑物抿，第5窟东无名窟清理，第20～51窟铺石工程，第50窟路基工程，第13、14窟冲沟蚀空带加固工程，第5～53窟崖顶排水渠修整工程，龙王庙沟考古发掘及修整、垂花门修整工程等。同时，建立了气象站、文物保护实验室，完成了供暖设施和接待院修建等工程。

云冈石窟的稳定性问题基本解决之后，石窟的风化问题就显得分外突出，需要深入研究，采取针对性的措施加以治理。通过30余年的研究，1990年在云冈石窟召开了“云冈石窟风化治理规划”专家论证会。会议邀请了地质、水文、化学、古建及文物保护专家，就石窟风化问题从地质地貌、大气降水、凝结水、毛细水以及环境污染等诸方面进行了认真研究与讨论。认为造成石窟风化的主要原因是上述诸多因素相互作用的结果。云冈石窟风化治理工程必须采取改善环境、窟顶防渗和恢复保护性窟檐三方面综合治理。会后，有关部门根据会议精神进一步完善了《云冈石窟石雕风化治理方案》。
　　随后不久，在中央领导的关怀下，各级政府分别拨款，从1992年起，拉开了“云冈石窟风化治理工程”（“八五”维修工程）的序幕。5年中先后完成的项目有：①降低窟前地面，考古发掘，修建排水渠道，增设安全监控、输电线路，硬化地面，②修建保护性窟檐，包括恢复第8窟窟檐、设计第9、10、19窟窟檐；③保护性围墙：崖顶修建保护性围墙、旧围墙翻修扩建；④洞窟保护维修加固工程；⑤窟顶防渗排水试验研究工程；⑥制定《云冈石窟规划》，编制《云冈石窟保护管理条例》。其后，1998年“一0九”国道云冈段得以改线；2001年，云冈石窟申报列入《世界遗产名录》成功；2002年，云冈石窟防水保护工程全面启动。

2005年以来云冈石窟主要进行了三项本体保护工程，分别为西部窟区防水试验工程、11窟维修加固工程及洞窟除尘。