शोध आणि उत्खननाबरोबरच सर्व स्मारकांचे संरक्षण, संवर्धन आणि जतन करणे, हे संचालनालयाचे प्रमुख कार्य आहे. 'महाराष्ट्र्र प्राचीन स्मारके व पुराणवास्तूशास्त्र विषयक स्थळे व अवशेष अधिनियम, १९६०' नुसार, 'संरक्षित स्मारक' म्हणून घोषित करण्यात आलेल्या स्थळांचे संरक्षण, संवर्धन आणि जतन करण्यास संचालनालय बांधील आहे.
'महाराष्ट्र प्राचीन स्मारके व पुराणवास्तूशास्त्र विषयक स्थळे व अवशेष अधिनियम १९६०' च्या आधीन राहून 'राज्य संरक्षित स्मारक' म्हणून घोषित करण्यात आलेल्या सर्व स्मारकांचे संरक्षण, संवर्धन आणि जतन करणे हे संचालनालयाचे प्राथमिक कार्य आहे.
उपरोल्लेखित कायद्यामुळे महाराष्ट्र राज्यातील प्राचीन आणि ऐतिहासिक स्थळांच्या ('राष्ट्रीय महत्वाची' म्हणून घोषित झालेली स्मारके वगळता) जतनासाठी आणि नोंदीसाठी चांगल्या तरतुदी करण्यास मदत होते.
नियोजित पुराणवस्तूविषयक अन्वेषण, उत्खनन आणि आकस्मिक शोधातून मिळालेल्या मूर्त पुराव्यांच्या आधारे असंरक्षित स्मारकांचे दस्तावेजीकरण करण्याबरोबरच पुढील क्रम संचालनालयाच्या कामात महत्वाचा मानला जातो. त्यांच्याच आधारे, प्राचीन स्मारके आणि पुराणवस्तूविषयक स्थळांच्या संरक्षणासाठी, निविदा संरक्षणाचा प्रस्ताव सांस्कृतिक कार्य मंत्रालयाच्या मंजुरीसाठी आणि राजपत्र अधिसूचना प्रसिद्ध करण्यासाठी सादर केला जातो.