人民大礼堂于2006年8月开始进行大修,此次大修将把大礼堂及南北楼的屋顶木结构、琉璃瓦、金顶等全部拆除重修或更换,是大礼堂建成52年来规模最大的一次维修,将耗时10个月,花费5100万元。 由于受高温潮湿气候的影响大礼堂木结构屋顶,大修前出现了较大面积的虫蛀、朽烂。为了能让更换后的木屋架维持原貌,并能适应山城的气候,该市知名木材专家建议,大修仍然使用杉木,但为了适应气候,这些杉木必须产自与重庆同纬度的地区。由于重庆本地无法一次性采购到如此大数量的杉木,专家组赶赴福建、四川等地,最终在两地采购回上千根杉木。由于杉木全部用于木屋架之上,因此最大的一根长度超过10米,直径达到了25厘米。
本次修缮总共用了21万件琉璃瓦。瓦的颜色依然是孔雀蓝中带了一点绿。为调配出与原瓦相同的颜色,专家们先后到北京、山东、福建等地寻找,最终,山东曲阜一家有700多年历史的琉璃瓦厂中标。要调出与原瓦一样的颜色,作为配方的金属必须达到合适的比例,琉璃瓦厂是用天平一点点地称出这些配方。为了减轻原重为11吨整个屋面的荷载,这些琉璃瓦的厚度,全部比原有的2厘米左右薄了近1厘米。
根据大礼堂中轴线建筑的主体风格,设计方将大礼堂穹顶、步云楼、礼堂正门垂花门以及檐部额枋、柱头设计为彩画纹饰。