Прве преправке и дозиђивања изведена су већ 1870. године. Релативно мала позорница захтевала је дограђивање и продужење. Дограђени задњи део је био нижи и саграђен од слабог материјала. Поред продужења позорнице, биле су предвиђене и гардеробе за статисте, магацин за декор и намештај, и сликарница. Планове за дозиђивање вероватно је најпре начинио предузимач Винтер, али потом су поново поверени Александру Бугарском. Радове је извео предузимач Ерлмајер. Проширивање је извршено на земљишту које није припадало позоришту, али позоришни одбор је започео зидање и без дозволе. Унутрашњој обради и опреми позоришта је поклоњена већа пажња и није се штедело. У гледалишту, све површине парапета, ложа, стубова, таванице, обрађене су декоративно у гипсу и обилато позлаћене. На ограде ложа су стављени медаљони са грбовима свих српских земаља и портретима истакнутијих српских владара и књижевника. Медаљон са ликом кнеза Михаила као оснивача позоришног здања смештен је изнад портала позорнице. Унутрашња опрема седишта и сценска техника набављени су у Бечу, по одлуци Позоришног одбора. На средини плафона, испод розете за проветравање, висио је велики лустер са преко сто гасних пламенова. Све сликарске радове, као и сликање завесе урадио је бечки дворски сликар Кауцки. Осветљење позорнице, гардероба, магацина, гледалишта, тј. целокупне зграде, било је на гас. Фабрика гаса – гасара, била је смештена у напуштеној Караџамији, двадесетак метара испод позоришне зграде, на углу Доситејеве и улице Браће Југовића.
Проблем позорнице и помоћних просторија, недостатак гардероба, слаба конструкција због штедње и слично, условили су да 1911. године буде донета одлука о још једној реконструкцији зграде. Министарство грађевина је поверило радове свом службенику, архитекти Јосифу Букавцу. Планови су предвиђали реконструкцију која ће Народном позоришту и споља и изнутра потпуно изменити изглед, распоред просторија па и димензије. У лето 1912. већ се почело са проширивањем позорнице, а због избијања Балканског рата, у јесен те исте године, радови су прекинути да би били настављени у лето 1913, када су углавном и завршени. Идуће, 1914. године, започета је реконструкција гледалишта, али су радови опет прекинути због Првог светског рата. У бомбардовањима главног града која ће да уследе између 1915. и 1918, као и због аустро-немачке окупације, многи елементи реконструкције из 1914. су пропали. Градња Позоришта је настављена 1919, и уз мање или веће измене у односу на пројекат из 1911, радови су потпуно завршени тек 1922. године. Спољна архитектура је изгубила јединство стила и склад оригиналне замисли Бугарског, представљала је мешавину сецесије и барока. Гледалиште сада бројало 700 седишта, 33 ложе (плус нешто већа дворска) и 66 стајања – све укупно 944 места. Позорница је повећана у дубину, а уграђена је и покретна округла бина (ротација). Гардеробе, радионице, просторије за управу, магацини и друге помоћне просторије смештене су око задње позорнице на два и три спрата. Промењене су све инсталације и уведено је централно грејање. На изради детаља у ентеријеру архитекти Јосифу Букавцу су помогли архитекти – руски емигранти, чији укус и утицај су се нарочито огледали у декоративним радовима у гледалишту, вестибилу и фоајеу на првој галерији који су добили још више гипсаних радова, вештачки мермер и тешке барокне мотиве. Плафоне је својим монументалним стилом осликао руски сликар Степан Колесников. Једино што је у ентеријеру остало од претходне зграде је медаљон са профилом кнеза Михаила, изнад портала позорнице, који је обновио вајар Ђока Јовановић. Позориште је страдало у бомбардовању Београда 6. априла 1941. Већ крајем године, иако под окупаторским властима, Министарство грађевина започиње поправку, која је подразумевала и нову реконструкцију. Зграда је опет повећана, испод ње је дозидан још један део, који се неправилно ширио са стране, а у којем је позориште добило просторије за канцеларије, пробне сале, радионице, магацине, гардеробе, три стана и друга пратећа одељења. Некад симетрична, монументална композиција грађевине из 1922. године потпуно је изгубила свој склад у сада скоро удвострученој дужини. Штедљива реконструкција је утицала и на спољну архитектуру старог дела зграде, која је насилно упрошћена и одавала је утисак недовршености. Зазидан је средњи главни улаз из вестибила у гледалиште, а остављени су само бочни, неугледни прилази према гардеробама. Гледалиште је добило релативно скроман изглед с упрошћеним декором и таваницом без слика. Реконструкција је испрва била поверена архитекти Гојку Тодићу, а потом архитекти Драгану Гудовићу. Радове је изводило, углавном, грађевинско предузеће архитекте Милана Секулића. По завршетку позоришне сезоне 1964/65. приступило се мањој адаптацији Велике сцене, и то на основу нацрта архитекте Николе Шерцера. У гледалишту је повећан број места тако што су уклоњене ложе и постављена мања седишта са ужим размаком између њих. Скинут је велики кристални лустер, а дворану су красили нови барељефи и зидови од храстових ламперија, као и плава боја седишта и завесе. Постављен је нов линолеумски под, број рефлектора је повећан за дванаест, уведено је ново централно грејање, као и бешумни вентилатори за прочишћавање ваздуха.
Народно позориште и град Београд су 1986. године одлучили да се започне још једна, заиста неопходна, детаљна реконструкција сада већ сасвим неусловне зграде. Главни архитекти и пројектанти за реконструкцију старог дела и нове зграде били су Љубомир Здравковић и Слободан Дрињаковић. Ентеријер је био урађен по нацртима архитекте Милана Палишашког; фасадна и декоративна пластика по нацртима Бранке Бремец, Димитрија Иванчевића и Зорана Бадњевића, а статику је урадио инжењер Миленко Поповић. Пројекат и радови су поверени грађевинској радној организацији Трудбеник. Обнова је трајала скоро три године и стајала је око 4,5 милиона долара. Свечано отварање „новог“ позоришта је било 15. октобра 1989. године, а прва представа, Есхилова „Орестија“, одржана је 10. новембра исте године.
Овом реконструкцијом, старој згради је враћен изглед од пре Другог светског рата, а укупна површина је скоро удвостручена доградњом модерног објекта у који су, на пет спратова изнад и два спрата испод земље, смештене службене просторије. Зграда сада има осамнаест и по хиљада квадратних метара, од којих седамнаест хиљада квадрата корисног простора. У гледалиште су враћене ложе, које су уклоњене 1966. и сада изгледају као и у XIX веку, са карактеристичним потковичастим распоредом. Дворана је добила нов сјај и привлачност. Цела је пресвучена у црвени велур и плиш, а још преовлађују основни бели и златни тонови. У фоајеу друге галерије се налази плоча са именима свих дародаваца и мецена позоришта из XIX века. На плафону дворане је обновљена велика уметничка слика Колесникова, композиција из два дела – „Баханал“ и „Талија са четворопрегом“. И фоајеи су другачији, лепши. Постављени су мермерни подови, гипсани украси на плафонима, рељефи, позлата, биљурна огледала, кристални лустери, а у главни је смештена и, давно заборављена, биста кнеза Михаила, оснивача позоришта. У новој, тзв. радној згради, архитекти и градитељи су оставили везе за подземне ходнике, који би једнога дана могли да се провуку испод Француске улице и повежу са новом зградом за Оперу и Балет, која би била изграђена на Тргу републике, преко пута Народног позоришта. По неким плановима то би била само велика позорница и гледалиште са преко 1.500–2.000 седишта, док би обе зграде опслуживало исто, већ постојеће особље. Може се рећи да данас Народно позориште у Београду представља модернистички спој старог и новог у архитектури, а у техничком смислу једну од најсавременијих опремљених позоришних кућа у свету.
