มีการฟื้นฟูบูรณะความเสียหายต่างๆ ที่เกิดขึ้น ได้แก่ การฟื้นฟูบูรณะชายหาดให้กลับคืนสภาพปกติดังเดิม มีการจัดระเบียบชายหาดเพื่อมิให้มีการปลูกสร้างอาคารและสิ่งก่อสร้างรุกล้ำที่สาธารณะ การดูแลให้มีการก่อสร้างที่มั่นคงแข็งแรง มีเส้นทางหนีภัยคลื่นสึนามิได้ รวมทั้งมีการสร้างซ่อมสาธารณูปโภคต่างๆ ให้ใช้การได้ดีดังเดิม เช่น การสร้างซ่อมถนนและทางเดินเลียบชายหาด การสร้างเขื่อนกั้นน้ำทะเล การสร้างท่าเทียบเรือ
การดำเนินงานที่สำคัญมากอย่างหนึ่งในด้านการฟื้นฟูบูรณะ คือ การสำรวจความเสียหายของแนวปะการังใต้น้ำ และการทำความสะอาดสร้างซ่อมแนวปะการังที่ได้รับความเสียหาย เป็นที่ทราบกันดีว่าชายฝั่งภาคใต้ของไทยนั้นมีแนวปะการังใต้น้ำที่งดงามมาก เป็นเสน่ห์ดึงดูดใจผู้คนจากทั่วโลกให้มาเยี่ยมชม ถือเป็นทรัพยากรธรรมชาติที่มีค่าอย่างหนึ่งของประเทศ ดังนั้นการฟื้นฟูบูรณะปะการังใต้น้ำจึงถือเป็นเรื่องสำคัญที่ต้องมีการดำเนินการอย่างเร่งด่วน ได้มีนักวิชาการจากสถาบันการศึกษาต่างๆ และเจ้าหน้าที่ของกรมทรัพยากรทางทะเลและชายฝั่ง ตลอดจนนักดำน้ำอาสาสมัคร ร่วมมือกันปฏิบัติงานตั้งแต่วันที่ ๓๐ ธันวาคม พ.ศ. ๒๕๔๗ ถึงวันที่ ๑๕ มกราคม พ.ศ. ๒๕๔๘ รวมทั้งสิ้นเกือบ ๓๐๐ คน ทำการสำรวจพื้นที่ซึ่งเป็นแนวปะการังใน ๖ จังหวัดชายฝั่งทะเลอันดามันรวมทั้งสิ้น ๓๒๔ จุด เพื่อนำข้อมูลมาประมวลเป็นแนวทางในการฟื้นฟูบูรณะปะการังใต้น้ำต่อไป ผลการสำรวจพบว่ามีแนวปะการังที่ได้รับความเสียหายจากคลื่นสึนามิในครั้งนี้คิดเป็นร้อยละ ๖๐.๓ ของจุดสำรวจทั้งหมด แยกเป็นจุดที่ได้รับความเสียหายมากร้อยละ ๑๓.๒ ได้รับความเสียหายปานกลางร้อยละ ๙.๒ และได้รับความเสียหายน้อยร้อยละ๓๗.๙ จุดที่ได้รับความเสียหายมากที่สำคัญ คือ บริเวณชายฝั่งเขาหลัก ที่แหลมปะการังหรือแหลมหัวกรังใหญ่ และที่หมู่เกาะสุรินทร์และหมู่เกาะสิมิลัน ในจังหวัดพังงา เกาะกำใหญ่ และเกาะกำนุ้ย ในจังหวัดระนอง เกาะพีพีดอนและเกาะพีพีเล ในจังหวัดกระบี่
เมื่อทราบจุดความเสียหายของปะการังใต้น้ำแล้ว ในขั้นต่อมาคือ การดำเนินงานเพื่อการฟื้นฟูบูรณะ โดยเจ้าหน้าที่ของกรมทรัพยากรทางทะเลและชายฝั่ง ร่วมกับนักดำน้ำอาสาสมัครจากหน่วยงานเอกชน รวมกันเป็นจำนวนหลายร้อยคนเก็บขยะที่ทับถมกันอยู่บนแนวปะการังใต้น้ำ บางแห่งลึกถึง ๒๐ - ๓๐ เมตร เก็บขยะเป็นจำนวนมากได้ถึง ๑๐๐ ตันเศษ มีขยะทุกประเภทตั้งแต่เครื่องเรือนและของใช้ในบ้าน เศษปรักหักพังจากสิ่งก่อสร้าง ซากเรือประมงที่ถูกคลื่นพัดพาลงสู่ก้นทะเล นอกจากการเก็บขยะแล้ว มีการพลิกปะการังที่ล้มคว่ำ การปักกิ่งปะการังเขากวาง เพื่อมิให้ถูกทรายกลบ และล่อตัวอ่อนปะการังให้มาเกาะใหม่
งานด้านการฟื้นฟูบูรณะทางธรรมชาติที่สำคัญอย่างอื่นๆ ได้แก่ การฟื้นฟูบูรณะป่าชายเลนที่ได้รับความเสียหาย การปลูกหญ้าทะเล และการดูแลความเรียบร้อยของอุทยานแห่งชาติทางทะเลต่างๆ ซึ่งเป็นงานที่ต้องมีการดำเนินงานอย่างต่อเนื่องต่อไปอีกระยะหนึ่ง จึงจะสามารถกลับคืนสู่สภาพปกติดังเดิมได้
