มีการฟื้นฟูบูรณะความเสียหายต่าง ๆ ที่เกิดขึ้น ได้แก่ การฟื้นฟูบูรณะชายหาดให้กลับคืนสภาพปกติดังเดิมมีการจัดระเบียบชายหาดเพื่อมิให้มีการปลูกสร้างอาคารและสิ่งก่อสร้างรุกล้ำที่สาธารณะ การดูแลให้มีการก่อสร้างที่มั่นคงแข็งแรงมีเส้นทางหนีภัยคลื่นสึนามิได้รวมทั้งมีการสร้างซ่อมสาธารณูปโภคต่าง ๆ ให้ใช้การได้ดีดังเดิม เช่น การสร้าง ซ่อมถนนและทางเดินเลียบชายหาด การสร้างเขื่อนกั้นน้ำทะเล การสร้างท่าเทียบเรือ
การดำเนินงานที่สำคัญมากอย่างหนึ่งในด้านการฟื้นฟูบูรณะ คือ การสำรวจความเสียหายของแนวปะการังใต้น้ำและการทำความสะอาดสร้างซ่อมแนวปะการังที่ได้รับความเสียหาย เป็นที่ทราบกันดีว่าชายฝั่งภาคใต้ของไทยนั้นมีแนวปะการังใต้น้ำที่งดงามมากเป็นเสน่ห์ดึงดูดใจผู้คนจากทั่วโลกให้มาเยี่ยมชมถือเป็นทรัพยากรธรรมชาติที่มีค่าอย่างหนึ่งของประเทศ ดังนั้นการฟื้นฟูบูรณะปะการังใต้น้ำจึงถือเป็นเรื่องสำคัญที่ต้องมีการดำเนินการอย่างเร่งด่วนได้มีนักวิชาการจากสถาบันการศึกษาต่าง ๆ และเจ้าหน้าที่ของกรมทรัพยากรทางทะเลและชายฝั่งตลอดจนนักดำน้ำอาสาสมัคร ร่วมมือกันปฏิบัติงานตั้งแต่วันที่ ๓๐ ธันวาคม พ.ศ. ๒๕๔๗ ถึงวันที่ ๑๕ มกราคม พ.ศ. ๒๕๔๘ รวมทั้งสิ้นเกือบ ๓๐๐ คน ทำการสำรวจพื้นที่ซึ่งเป็นแนวปะการังใน ๖ จังหวัดชายฝั่งทะเลอันดามัน รวมทั้งสิ้น ๓๒๔ จุด เพื่อนำข้อมูลมาประมวลเป็นแนวทางในการฟื้นฟูบูรณะปะการังใต้น้ำต่อไป ผลการสำรวจพบว่ามีแนวปะการังที่ได้รับความเสียหายจากคลื่นสึนามิในครั้งนี้คิดเป็นร้อยละ ๖๐.๓ ของจุดสำรวจทั้งหมดแยกเป็นจุดที่ได้รับความเสียหายมากร้อยละ ๑๓.๒ ได้รับความเสียหายปานกลางร้อยละ ๙.๒ และได้รับความเสียหายน้อยร้อยละ ๓๗.๙ จุดที่ได้รับความเสียหายมากที่สำคัญ คือ บริเวณชายฝั่งเขาหลักที่แหลมปะการังหรือแหลมหัวกรังใหญ่และที่หมู่เกาะสุรินทร์และหมู่เกาะสิมิลันในจังหวัดพังงา เกาะกำใหญ่และเกาะกำนุ้ยในจังหวัดระนอง เกาะพีพีดอนและเกาะพีพีเลในจังหวัดกระบี่
เมื่อทราบจุดความเสียหายของปะการังใต้น้ำแล้วในขั้นต่อมาคือ การดำเนินงานเพื่อการฟื้นฟูบูรณะโดยเจ้าหน้าที่ของกรมทรัพยากรทางทะเลและชายฝั่งร่วมกับนักดำน้ำอาสาสมัครจากหน่วยงานเอกชน รวมกันเป็นจำนวนหลายร้อยคนเก็บขยะที่ทับถมกันอยู่บนแนวปะการังใต้น้ำบางแห่งลึกถึง ๒๐ - ๓๐ เมตร เก็บขยะเป็นจำนวนมากได้ถึง ๑๐๐ ตันเศษ มีขยะทุกประเภทตั้งแต่เครื่องเรือนและของใช้ในบ้าน เศษปรักหักพังจากสิ่งก่อสร้าง ซากเรือประมงที่ถูกคลื่นพัดพาลงสู่ก้นทะเล นอกจากการเก็บขยะแล้วมีการพลิกปะการังที่ล้มคว่ำ การปักกิ่งปะการังเขากวางเพื่อมิให้ถูกทรายกลบ และล่อตัวอ่อนปะการังให้มาเกาะใหม่ งานด้านการฟื้นฟูบูรณะทางธรรมชาติที่สำคัญอย่างอื่น ๆ ได้แก่ การฟื้นฟูบูรณะป่าชายเลนที่ได้รับความเสียหาย การปลูกหญ้าทะเลและการดูแลความเรียบร้อยของอุทยานแห่งชาติทางทะเลต่าง ๆ ซึ่งเป็นงานที่ต้องมีการดำเนินงานอย่างต่อเนื่องต่อไปอีกระยะหนึ่งจึงจะสามารถกลับคืนสู่สภาพปกติดังเดิมได้