ومر المتحف بمرحلة هامة بين عامي 1983- 1984م, وتم توسيع مساحة المتحف وزيادة عدد القاعات حتى صارت خمسة وعشرين قاعة. ثم مساحة كانت تشغلها محطة الوقود علي يمين المتحف, والتي تم استغلالها في إنشاء حديقة متحفية وكافتيريا

في عام 2003م بدأت عمليات التطوير الشامل بالمتحف، حيث تم تغيير نظام العرض المتحفي بصفة عامة، فخصص الجانب الأيمن للداخل من الباب الرئيسي للمتحف قاعات العرض التي تمثل الفن الإسلامي منذ بداية العصر الأموي وتدريجيًا حتى نهاية العصر العثماني, بينما ضم الجانب الأيسر قاعات العرض التي قسمت بحسب الموضوعات, حيث خُصص بعضها للفنون الإسلامية في تركيا وإيران والهند, هذا إلى جانب قاعات نوعية للعلوم والهندسة وأخري للمياه والحدائق، والكتابات والخطوط

تم بناء مبني إداري من ثلاثة طوابق يشتمل علي مكاتب إدارية ومكتبة وقسم للترميم وقاعة محاضرات, وتم افتتاح المتحف في 28 أكتوبر 2010م, واستقبل بعد ذلك زيارات من كافة الأطياف.

وتعرض المتحف في الرابع والعشرين من يناير عام 2014م لدمار كبير؛ نتيجة  للتفجير الذي استهدف مديرية أمن القاهرة التي تقع بالجهة المقابلة للمتحف, وقد قام العاملون بالمتحف بدور بطولي في حماية المبنى والمقتنيات الأثرية وتخزينها مباشرة بعد إنقاذها من بين الأنقاض, كما قامت إدارة الترميم بالمتحف ببذل مجهود مضاعف لجمع التحف الأثرية من بين الركام والعمل على ترميمها بنجاح.

ظل المتحف قرابة العام بعد تفجير عام 2014 حتى تم البدء في إعادة تأهيله مع حلول أوائل عام 2015م, وذلك عن طريق المنح المقدمة من الجهات الدولية المختلفة, ويأتي على رأسها المنحة المقدمة من دولة الإمارات العربية المتحدة, التي خصصت لتطوير المتحف من الداخل بالكامل, هذا إلى جانب منظمة اليونسكو, ومركز البحوث الأمريكي, والحكومة السويدية, وكذلك المنحة المقدمة من الحكومة الايطالية, وقد تم العمل على إعادة النظر في سيناريو العرض المتحفي, والعمل على تلافي بعض عيوب العرض السابق, حيث تم نقل بيت الهدايا إلى الحديقة المتحفية, مع إضافة عدد من القاعات مثل قاعة للعملة والسلاح, وتخصيص قاعة أخرى للحياة اليومية, بالإضافة إلى تخصيص فتارين جديدة للعصر العثماني وعصر أسرة محمد علي, وتغيير مسمى بعض القاعات ليتلاءم مع العرض المتحفي الجديد, هذا إلى جانب تغيير شكل القاعة الرئيسية بمدخل المتحف لتعبر عن رؤية ورسالة المتحف في إبراز عالمية الحضارة الإسلامية, وما قدمته من إسهامات للبشرية في مجالات مختلفة.
كل ذلك إضافة إلى تحسين وسائل تدعيم العرض المتحفي؛ مثل إدخال الشاشات التفاعلية, وإضافة مسار للزيارة خاص بالمكفوفين, أما عن بيئة العرض المتحفي فقد تم مراعاة إصلاح بعض المشاكل التي ظهرت في التطوير الذي تم في عام 2010م, حيث تم إغلاق كافة الفتارين ذات الأسقف المفتوحة والتي كانت سببًا في تضرر القطع الأثرية المعروضة بها بفعل الأتربة والعوامل الجوية المختلفة, كما تم اختيار عينات جديدة لزجاج نوافذ المتحف بحيث تقلل من نسبة مرور أشعة الشمس الضارة إلى داخل قاعاته, كما تم كذلك تطوير المخزن المتحفي رقم 16, والذي لم يكن قد خضع للتطوير منذ افتتاح المتحف عام 1903م.
وبصفة عامة تعد مجموعة المتحف منهلاً لكل الباحثين والمؤرخين في مجال الحضارة الإسلامية، بل والزائرين علي مختلف فئاتهم؛ وذلك للإطلاع على ما قدمته هذه الحضارة للبشرية في المجالات المختلفة, والتي تعد دليلًا على ما وصل إليه الفنان المسلم من ذوق رفيع ودقة فائقة في الصناعة, يشهد على ذلك أن متحف الفن الإسلامي كان علي مر تاريخه ولا يزال قبله لكبار الزوار من ملوك وعظماء العالم.