À peine éteints les troubles de 1848 où il a pris une part active, il est proposé, dès le , par le gouvernement provisoire, à la direction générale des Musées nationaux. En moins de deux ans, il dote le Louvre d'une administration moderne et accomplira avec quelques collaborateurs motivés une tâche énorme. Il s’attelle tout de suite aux réparations des galeries du Louvre qui étaient en mauvais état, et obtient une subvention de l’Assemblée, d’un montant de deux millions de francs pour finir la galerie d’Apollon, dont il confiera le plafond à Delacroix. Il assure l’achèvement du salon des « sept cheminées » pour les œuvres de l’école française, et du salon de l’entresol de la galerie dite « du bord de l’eau ». On lui doit la sauvegarde et la restauration de quantités de chefs-d’œuvre, statues et toiles, qui s’y trouvaient en péril. Il commence à rapatrier les œuvres inscrites à l’inventaire et dispersées, sous la monarchie, dans diverses résidences royales et églises. Il réorganise la présentation des œuvres par école et par chronologie, améliore les départements de la chalcographie et de l’ethnologie. Il peut rouvrir bientôt le musée du Louvre au public. Entre-temps, il préside à l’Exposition libre de peinture et de sculpture, qui se tient aux Tuileries. Enfin, il voyage beaucoup et ne néglige pas les musées des autres provinces.