中華人民共和國成立後，曾多次翻修。1955開放為公園時，只有60畝地。當年購買月壇南側私家果園，修園路，裝電燈，種樹，栽花種草，設廁所，建方亭，裝路椅，周邊群眾免費入園。形成了壹個區域公園。
1969，公園裏建了壹座電視塔。“文革”期間，月壇古建築遭到嚴重破壞。兩個天門和幾個寺廟頂上的“獸吻”、“掛獸”被砸碎，銅鍋、鐵罐、大石頭屏風被砸碎。明嘉靖九年(1530)鑄造的大銅鐘被送往冶煉廠，壇壁大部分被拆除使用。因此，安全部隊進駐潭南古建築，使古建築得以保存，但都年久失修。
1978“文革”後，月壇公園改建了園路，設置了給排水網絡，開辟了玫瑰園。地震中毀壞的綠地和樹木得到了恢復和補充。1980年粉刷了服裝大廳，1982年整修了鐘樓，重新安裝了樓頂蹲獸。
1983月壇公園擴建，南側原有果園改造成新園。建成了天香閣、雙心閣、攬月閣、越吉風光閣、西月閣、嫦娥奔月女神等多個景點，種植了20多個品種的名優石榴樹和近2000株植物。此外，在南北花園之間的146米長的圍墻上，還修建了以詠月為主題的大型碑廊。碑廊上的石刻選自歷代著名詩人詠月的詩句，由當代書法家書寫，河北曲陽石匠雕刻。
1984被定為重點文物保護單位。
1987年，在西南角修建了月下老人廟，廟內有月下老人雕像和描繪月下老人神話傳說的大型壁畫。
1988後，公園內新增了電子遊藝廳、碰碰車及電動玩具、遊樂園、愛情月泉歌舞廳、樂園餐廳、婚慶喜慶系列服務部等服務，並在東北角設置了集郵市場。
1991 2月，月壇公園正式管理門票銷售。
2003年底，西城區政府開始規劃月壇公園的整體改造。
2004年2月19日，月壇公園周邊環境整治工程正式列入北京市政府2004年“為民辦實事”項目。主要改造任務是恢復園區古建築風貌，對園區內外進行綜合整治；拆遷改造範圍內的部分居民和單位；改善文化和公共設施；進行道路改擴建。其中，北園還原古壇神韻，體現傳統文化特色；南園在保持壇廟風貌的基礎上，改造成以月亮文化為主題的中國古典園林風格的公園，並增加了現代休閑功能。
2006年5月25日，月壇作為壹座明至清的古建築，被國務院批準列入第六批全國重點文物保護單位。