建國初期，西安城墻的修復和保護工作曾經走過壹段曲折的歷程。由於受歷史的局限和“左”傾思潮的影響，西安城墻曾幾度歷經被完全拆除的危險，幸而在部分高度重視歷史文化保護工作的國家領導和省、市領導及專家學者、社會各界人士的堅持下，西安城墻才免除了被拆除的命運，迎來了改革開放後命運的轉折。
1983年開始進行了壹次大規模修復，墻體維修加固工程按照“修舊如舊”“不改變文物原狀”的原則，按照清乾隆年間的墻體結構規格修復。到1990年底基本完工，完成以下兩方面工程內容： 墻體修復：1、墻體內測夯土包磚；2、封堵洞穴；3、墻體外側幫補；4、城墻頂面海墁補砌；5、修復垛墻和女兒墻；6、補砌城墻內側流水槽144個；7、新建、拓修馬道（或踏步）13處；8、重建永寧門（大南門）月城；9、券修豁口門洞。
古建築修復：1、環城建設工程開始後，首先著手維修、加固北門、東門的城樓、箭樓。1983年9月對北門箭樓南邊地下的防空洞進行加固處理，使樓體從原來每天下沈8—9毫米控制到每天下沈1毫米。之後，有對東門城樓和箭樓進行全面修葺。2、1983年4月至1987年底，城墻上重建敵樓12座，敵樓參考清末示意圖和有關資料設計，重檐歇山面闊3間2層，下層置廊柱。樓基長14.3米，寬9.1米，通高8.8米。3、在南城墻距南門城樓607米處原址修建魁星樓1座，根據現存框礎設計，4坡攢尖，2層重檐，正方形，邊長9.4米。4、馬道門樓，為城墻內側登城馬道入口，門樓多為仿古牌坊式，新建馬道門樓14座。5、仿古管理房，為城墻管理人員的工作場所，與城墻內側的馬道入口鄰近，房形古樸美觀，成為內環路沿途景點。6、南門閘樓，1989年5月與南門月城同時重建。以民國二十壹年（1932年）張俊清編纂出版的《西安勝跡》封面照片為依據仿制。樓內設吊橋的起吊設施，按《武備誌》所述建成仿古絞盤式。1989年底完成主體工程，1990年9月竣工。
安全普查：
開展城墻文物安全普查工作，全面掌握“病害”情況。對“病害”部位劃分安全等級，針對不同等級分別采取相應的保護措施，使城墻文物保護工作更加科學化和規範化。
自2005年以來的城墻文物普查結果顯示：1厘米以上裂縫214條、較大沈降15處、剝蝕28處、大的鼓脹5處、孔洞大大小小近2000個。
維修工作：
先後對城墻北段74#—75#馬面塌陷和沈降、東段86#馬面塌陷和裂縫嚴重部位進行了維修。實施了含光門城墻斷面壹致和過水涵洞遺址除黴菌、除蟲害、除鹽害酥粉、夯土松動脫落回填等保護工作。 2012年9月，西安的三次大規模強降雨為50年來之最，對城墻文物安全工作造成嚴重威脅。管委會對此及時采取多種措施，及時處理病害部位，盡力減輕雨水對城墻安全的不利影響。 城墻仍有部分病害非常嚴重，86#馬面沈裂、沈降及城墻基礎空洞，60#馬面裂縫、沈陷和空洞，玉祥門北側43#馬面城墻海熳嚴重裂縫和沈陷，32#馬面墻體裂縫急劇加大，14#、16#—17#、26#、46#、86#馬面等處也存在著較為嚴重的沈降積水等病害，景區對以上部位進行了或正在進行維修。 除了對城墻文物本體進行維護維修外，景區對四門城樓、箭樓，城上敵樓進行了油漆彩繪工程。
檢測保護措施：
2005年開始，聘請專業單位對城墻重點部位進行全面監測，逐步建立城墻文物保護安全預警系統。 2007年建立城墻智能化系統之壹安全監控系統，設立監控室，全程安裝攝像頭61個，保護城墻安全。 對南門城樓進行了修繕，對南城墻部分裸露墻體進行了包砌。按照城墻墻體及古建築存在問題的嚴重程度，分階段、分重點實施維修。建立了城墻文物保護巡查制度，確定了城墻墻體外側重點觀測部位26處，安裝了觀測標誌碑，確定了觀測點和觀測基準數。加強對城墻墻體及古建築的日常巡查工作。在日常管理方面，公開招聘專業物業公司，對環城西苑、護城河試驗段和城墻清掃保潔實行市場化運作、企業化管理，對園林養護、衛生保潔、安全保衛、禮儀服務等項目進行委托管理，廣大市民反映良好。環城西苑、護城河試驗段已經成為展示西安城市建設的新亮點，城墻實行全天保潔也極大地改善了遊覽環境，贏得了國內外遊客的廣泛贊譽。
地鐵修建保護：
地鐵建設者以五項措施力保文物安全：①線路繞行；②盾構施工；③加固鐘樓及城墻；④減震；⑤隨時監控。 西安地鐵“避讓為先、保護為主”的做法，有效保護了文物古跡。西安地鐵二號線的建設為今後的各條地鐵線路文物保護工作提供了成功的經驗，確保今後西安地鐵建設沿線文物的安全。
立法保護：
2006年初，法制局聯合西北政法大學，制定了《西安城墻保護條例（草案）》這部規範西安城墻保護與管理工作的地方性法規。同年，西安市人大第壹次將《西安城墻保護條例》列入立法計劃。 2009年4月29日，《西安城墻保護條例（草案）》通過市人大常委會第十五次會議初審，並廣泛征求市民群眾的意見、建議。 2009年8月28日，西安市第十四屆人民代表大會常務委員會第十七次會議通過《西安城墻保護條例》。同年9月24日，陜西省第十壹屆人民代表大會第十次會議審議通過《西安城墻保護條例》。
《西安城墻保護條例》09年11月1日開始實施，並規定每年的11月1號設立為“西安城墻親近日”。該條例由經省和西安市兩級人大批準。這部條例是西安“皇城復興”計劃的壹部分，也為西安城墻申請世界非物質文化保護遺產做準備。《條例》鼓勵社會各界、國內外組織和個人出資建立西安城墻保護基金，用於城墻保護；城墻墻體、城門、城墻內側20米以內，城墻外側至護城河外沿的區域以及四個城門內外側的廣場綠地均為保護範圍，而城墻內側20米到100米的區域和護城河外沿180米以內區域為建設控制地帶。在保護範圍內亂塗亂畫、排汙、堆放垃圾、存儲危險品或者其它可能損害城墻安全的行為都在被禁之列，擅自在護城河內捕魚釣魚也被明令禁止。任何個人和單位不能擅自利用城墻進行生產經營活動，需要利用西安城墻拍攝電影、電視、廣告和其它音像資料或者舉辦大型活動的，必須按照規定履行報批手續。對於違反條例規定的違法行為，管理機構可以處以最高50萬元的罰款。 “城墻親近日”：
2009年11月1日，《西安城墻保護條例》頒布實施，同時舉辦城墻親近日宣傳活動。
2010年11月1日，圍繞《西安城墻保護條例》頒布壹周年，舉行了城墻親近日系列活動在南門吊橋廣場舉辦城墻保護工作圖片展。設立宣傳臺咨詢，邀請兒童福利院等單位及市民、遊客2000余人免費參觀城墻，同時向市民遊客發放《西安城墻保護條例》及《陜西省文物保護條例》。 2011年11月1日，圍繞《西安城墻保護條例》頒布二周年，舉辦“親近城墻，***享文化”為主題的系列宣傳活動。 此後，每年延續《西安城墻保護條例》頒布日紀念活動。
學術研究會議：
2006年，國家文物局將南京西安荊州興城等4城市捆綁申報的“中國明清城墻”列入中國世界文化遺產預備名單。山西大同和浙江臨海兩座城市也有申遺意向，加入到中國明清城墻保護的行列中。此舉即為“4+2”模式。
2011年9月11-12日，來自南京、西安、荊州、興城以及大同、臨海6座城市的代表在西安召開了中國古都學會城墻保護專業委員會4+2城市第三次學術研討會。這次會議為六座城市的城墻保護專家和管理者搭建了切磋和交流的平臺，並形成了城墻保護的“4+2”模式。
城墻申遺：
西安城墻自1987年開始申報世界文化遺產，前兩次，西安城墻申遺的腳步邁進國家《世界遺產預備名單》之前便宣告終結。 2003年，西安城墻管理所正式向陜西省文物局遞交了申報世界文化遺產的報告。2006年12月15日西安城墻與南京城墻等壹起被列入《中國世界文化遺產預備名單》名錄。 2011年10月，委托省文物保護中心古建築研究所編制《西安城墻申遺文本》，10月31日完成初稿。申報世界文化遺產要求“不但要保護文物的個體，而且要保護文物的環境”。政府在為城墻保護創造更良好的周邊環境，助推西安城墻申遺。 2012年11月17日在北京舉行的全國世界文化遺產工作會議上，45項不同類型文化遺產，被國家文物局列入更新的《中國世界文化遺產預備名單》，西安城墻位列其中。
西安城墻保護基金會：
2011年6月30日，西安城墻管委會召開陜西省西安城墻保護基金會籌備會議。 2011年7月21日，根據《基金會管理條例》有關規定，管委會正式向市文物局遞交關於成立西安城墻保護基金會申請。 2011年9月，在西安召開了中國古都學會城墻保護專業委員會4+2城市第三次學術研討會上，西安城墻保護基金會宣告成立，這是西安市探索城墻保護新模式的嘗試。