इलाहाबाद संग्रहालय की संरक्षण इकाई पूर्णतः संग्रहालय की सभी कलाकृतियों और पुरा-प्राचीन वस्तुओं के उपचार और संरक्षण हेतु संस्थापित है। संरक्षण प्रयोगशाला एक संरक्षण सहायक एवं बहुउद्देशीय कर्मचारी के सहयोग से सहायक संरक्षक द्वारा नियन्त्रित है। संरक्षण प्रयोगशाला चित्रों, वस्त्रों, पाण्डुलिपियों और मूर्तिशिल्पों के संरक्षण में व्यस्त रहता है। इन गतिविधियों के अतिरिक्त संग्रहालय की संरक्षण इकाई कार्यशाला, संगोष्ठी (संरक्षण) और अन्य संरक्षण से सम्बन्धित गतिविधियों का आयोजन समय-समय पर संस्था की आवश्यकतानुसार तकनीकी कर्मचारियों के साथ करता रहता है।