Într-o prima etapa, lucrarile de restaurare au fost încredintate arhitectului Schulcz Francisc care, desi a avut la dispozitie desenele si studiile facute de catre Lajos Arányi, a procedat dupa canoanele specifice ale secolului al XIX-lea, în temeiul carora orice monument trebuia sa fie restaurat într-un stil unitar. Schulcz a abordat restaurarea arhitecturii gotice din Sala Cavalerilor (a darâmat mai întâi toate componentele din interior, a decapat tencuielile distrugând inclusiv martorii de pictura), a restaurat sculpturile vechi, le-a pastrat, le-a remontat acolo unde a fost posibil, a copiat dupa original multe dintre elementele sculpturale.

Dupa moartea lui F. Schulcz lucrarile de restaurare au fost continuate de catre Imre Steindl care, initial a urmat orientarea predecesorului sau, dar ulterior a modificat programul de restaurare bazandu-se pe ipoteza gresita, ca Hunedoara trebuia sa devina Cetate Regala (resedinta de vara pentru curtea imperiala). Steindl a practicat suprainaltari la nivelul Palatului Nordic, a Turnului de Vest, a Palatului Sudic, concepand totodata forma actuala a acoperisurilor, acoperisuri impunatoare, prin aceasta urmarindu-se a se conferi un plus de maretie intregului ansamblu. Steindl a modificat crenelurile bastioanelor descoperite din zona de nord, a demontat toate ancadramentele ferestrelor pe care le-a uniformizat fara a tine seama de cele existente, urmarind in acest fel redecorarea intregului ansamblu cu componente artistice sculptate in stil neogotic (mentionam ca redecorarea s-a limitat doar la fatada interioara a Palatului Bethlen). Tot lui Steindl se datoreaza restaurarea balcoanelor de la nivelul primului etaj al Turnului Vestic, ferestrele de la parterul Loggiei Palatului Matei (in prezent desfiintate in urma lucrarilor de restaurare din perioada anilor 1956-1968) precum si balconul patrat al Camerei de Aur.

În anul 1874 Steindl a demisionat deoarece bugetul aprobat pentru monumentul de la Hunedoara era necorespunzator planurilor sale. Astfel, Camera Deputatilor din Budapesta, în baza devizelor întocmite de arhitectul Wagner a încredintat continuarea lucrarilor de restaurare fostului antreprenor de constructii a lui F. Schulcz, Piaczek Iuliu care a încheiat în mod trist lucrarile de restaurare la Hunedoara. Expresia se datoreaza faptului ca acesta a aplicat tencuieli noi pe toate suprafetele din interior sau din exterior, a desfiintat toate decorurile sculpturale vechi, majoritatea acestora fiind aruncate sau transformate în materiale de zidarie (acum sunt recuperate în buna parte deoarece în 1907 s-a considerat ca înlaturarea lor nu a fost justificata, multe dintre ele prezentându-se si acum într-o stare buna de conservare, putând fi folosite pentru a se reconstitui decorul). Tot în aceasta perioada s-a intervenit si la Galeria Gotica aferenta Salii Dietei care a fost darâmata si reconstruita într-o modalitate neadecvata.

În 1876 s-a considerat ca lucrarile efectuate pâna atunci si-au gresit scopul, ele fiind încredintate arhitectului Khuen Antal, nobil de origine, si cu apetit extraordinar pentru ceea ce însemna la vremea aceea ideeea de restaurare a monumentelor istorice. El a finalizat restaurarea arhitecturii gotice din Sala Cavalerilor, interiorul etajului superior al Turnului Buzduganelor, balcoanele Camerei de Aur si cele ale Turnului Vestic.

În anul 1907 arhitect sef al castelului de la Hunedoara a fost numit Istvan Möler care a continuat restaurarea monumentului pe principii stiintifice practicând sapaturi arheologice si studii de parament, intentiile sale fiind acelea de a elimina denaturarile predecesorilor sai.

O alta etapa importanta în continuarea lucrarilor de restaurare a început în anul 1956, cercetarile si proiectul fiind executate în cadrul atelierului de restaurare de la I.C.S.O.R. Aceasta etapa de restaurare a fost întemeiata pe constatarea foarte importanta ca monumentul de la Hunedoara a fost construit în mai multe etape, fiecareia corespunzându-i un anumit curent artistic si arhitectonic. Trasaturile caracteristice ale monumentului de la Hunedoara constau în faptul ca aici se reunesc într-un ansamblu unitar elementele arhitecturii gotice din toate cele trei faze ale sale, elemente arhitecturale renascentiste, baroce si cele ale neogoticului din secolul al XIX-lea, conceptia de restaurare axându-se pe ideea de a nu aduce modificari în arhitectura castelului, urmarindu-se conservarea si restaurarea elementelor specifice fiecarei etape de constructie si tinând seama si de starea de degradare a monumentului. Obiectivele urmarite în aceasta etapa au fost: refacerea arhitecturii gotice din Capela, Sala Dietei, Palatul Nordic si partial interiorul Palatului Bethlen.

Cercetarile care au sustinut aceasta ultima etapa de restaurare au fost realizate între anii 1955-1957 de catre istoricul Oliver Verescu si de catre colectivul de arhitecti ai Directiei Monumentelor Istorice (arh. V. Bilciurescu, arh. Stefan Bals, arh. Chefanaux).

În anul 1997 monumentul de la Hunedoara a fost inclus în Planul National de Restaurare, proiectul fiind realizat de catre SC Remon Proiect SRL, coordonatorul acestuia fiind arh. Constanta Carp. În cadrul proiectului au fost prevazute lucrari de consolidare, revizuire sarpanta, dotari cu elemente de logistica la nivelul instalatiilor electrice, a celor de încalzire necesare pentru crearea unui microclimat interior stabil, refacere finisaje interioare si exterioare, curatirea si rostuirea paramentului precum si restaurarea si conservarea picturilor în fresca sau a componentelor artistice din piatra.

Oportunitatea demararii noului proiect a tinut seama de faptul ca, de la ultima restaurare, nu au mai fost executate nici un fel de reparatii curente, în buna parte monumentul prezentându-se într-o stare deplorabila.