Vào tháng 4 năm 2010, nhân dịp Đại lễ 1.000 năm Thăng Long – Hà Nội, tòa tháp được cải tạo toàn diện. Ngoài việc lắp đèn hắt chiếu sáng ở mặt đất, bóc lớp vữa cũ và trát lớp mới, lợp lại mái tôn, đục bỏ các lớp gạch hỏng và thay vỉa hè,… tháp nước còn được lắp đặt thêm trạm điện và hệ thống chiếu sáng. Và đến nay, tháp nước Hàng Đậu được tu sửa một lần nữa để trở thành không gian nghệ thuật.