A função museológica da conservação das coleções é assegurada pelo Núcleo de Conservação e Restauro, que é um serviço transversal ao setor de museus da Divisão de Cultura, Museus e Património Histórico, a quem cabe assegurar as boas práticas em conservação preventiva, em articulação com os serviços de gestão das coleções, assim como intervir em matéria de conservação e restauro de bens culturais da coleção de artes plásticas e artes visuais do acervo do Museu, de bens culturais em depósito ou de bens culturais pertencentes a outras instituições, no âmbito dos planos de atividades e dos programas gerais de cooperação do Museu.
Cabe também a este Serviço a monitorização do ambiente nos espaços das reservas museológicas e nos espaços de exposição de longa duração e temporárias, durante os períodos de vigência das mesmas.
Este Serviço é ainda responsável pelo acondicionamento, verificação e deslocação dos bens culturais artísticos, assim como pelo acompanhamento da montagem das exposições.