閘門は建造以降、部分的な補修をすることはあったが、大規模な補修は80年にわたりなされていなかった。そのため、門扉が腐食するなど老朽化が進んでいた。また、これまで手動だった門扉の開閉を、省力化と時間短縮のために自動化することも望まれていた。1994年（平成6年）3月、建設省利根川下流工事事務所は検討委員会を設け、閘門の損傷状態を調査したうえで対策を検討した。その結果、自動化工事とあわせ土木遺産としての価値を後世に伝えるための復元修復工事を実施することにした。すなわち、腐食した門扉の一部を交換し、開閉作業は電動化するものの、基本は建造当時の形で、当時の手法により復旧させることに決まった。原形復旧が決まったのは、本閘門が技術・意匠・系譜の点で高く評価され、日本の近代化遺産として価値あるものとみなされたことによる。加えて、当時は土木遺産を保存しようという動きが日本各地で見られはじめていたことや、閘門を新築するには新たな水路を確保しなければならず現実的ではなかったことも理由として挙げられる。工事は1994年に始まり、約10か月にわたる作業となった。門扉は取り外され、錆などを取り除いた後、腐食部分を切り離して交換した。特に、水に常時浸かっている部分の腐食が激しかった。接合は溶接でなく、建造当時のようにリベットを用いたが、修復作業時にはすでに使われていない技術であったため苦労を要した。また、防舷材は過去の修復で鋼材に交換されていたが、木製に復元した。工事完了後の1999年度、閘門の周辺は建設省の環境整備事業によって公園となり、2000年（平成12年）4月25日に横利根閘門ふれあい公園として公開された。2000年3月、横利根閘門は国指定重要文化財に答申された。愛知県立田村（現愛西市）の船頭平閘門と同時の指定であった。閘門が重要文化財になるのは富山市の中島閘門に続く2例目、建設省河川局が管理する施設では初めての指定となる。また、横利根閘門の附（つけたり）として、利根川治水記功碑、中川吉造胸像所、旧門扉、旧排水扉巻揚機械も指定された。横利根閘門の文化財指定に際しては、現役の河川構造物であるため、緊急時の修繕あるいは日常の維持管理にともなう修繕に対して、その都度文化庁との協議が必要になり、治水上、および業務管理上支障をきたすのではないかなどといった懸念も示された。これに対しては、横利根川の治水機能はすでに横利根水門にゆだねられていること、緊急時の修繕は文化庁と確認書を交わして対処すること、細かな修繕は文化庁との協議や申請が不要であることなどを確認して、施設管理の方針を立てることで対応した。
列車種別は各駅停車のみであり、多摩川線と共通の18m車体、3扉の3両編成で運転される。1998年（平成10年）3月16日からはワンマン運転を実施している。ワンマン運転の安全確保のため、ホーム柵とホームセンサーを用いており、乗客が乗降するホーム柵の位置にあわせて列車を所定停止位置に停止させるための支援装置としてTASCを採用している。2000年（平成12年）8月6日以降のダイヤでは、五反田駅 - 蒲田駅間の全線通し運転のほか、朝ラッシュ時や夜間、始発・終電時間帯を中心に車両基地（雪が谷検車区）のある雪が谷大塚駅と五反田駅や蒲田駅間の区間運転がある 。なお、2014年（平成26年）3月14日までは平日の夕方と夜間の帰宅ラッシュ時間帯に五反田駅 - 雪が谷大塚駅間の区間列車が多数運転されていたが、翌15日のダイヤ改正で19時台1本、21時台1本、23時台1本、24時台3本を除いて運転区間が全て蒲田駅行きに延長され、五反田駅発の夕方と夜間の区間列車は激減した。また、東急多摩川線には車両基地がないため、同線への車両出入庫も池上線の営業列車として行われており、蒲田駅でスイッチバックして多摩川線へ乗り入れる多摩川駅発着の列車が1日に数本設定されている（多摩川駅行きも五反田駅発着・雪が谷大塚駅発着の2系統を設定） 。ただし、時刻表上や駅の発車案内板はこれらの列車も全て蒲田行きとなっており、実際の列車の行き先も一部の車両（新7000系や1000系1500番台）で「多摩川線直通」と表示される以外は全て蒲田行きの表示となっている。五反田駅 - 蒲田駅間の所要時間は最短で22分。乗降や待ち時間を含めて30分前後程度である。毎年10月12日の夜には、池上駅が最寄り駅である池上本門寺で行われるお会式の万灯行列への参拝・見物客輸送のため臨時ダイヤとなり、列車が増発される。雪が谷大塚駅以外で車両の夜間停泊がある駅は五反田駅と蒲田駅である。（五反田駅・蒲田駅とも1本ずつ停泊する）。駅設備は依然として古いものが多く、木造の旅客上屋や上屋と一体化した木製ベンチなどが今も現役で残っている。池上駅を除き構内踏切は廃止され、ホームごとに簡素な改札口が設けられた駅が多い。このような駅では片側のホームにしかトイレがなく、構内通路もないため反対側のホームからは利用することができない。老朽化対策への動きも見られ、2013年度までに山手通りをまたぐ鉄橋架け替え工事と共に駅施設の一部を更新した大崎広小路駅や、同年度までにバリアフリー化としてJR連絡通路にエレベーター・エスカレーター設置済みの五反田駅では、2014年7月現在、ホーム屋根掛け替え工事等駅設備改良がアナウンスされている。後述の通り車両面においても長年、東横線などの主要路線で使用されていた18m中型車に改造を施した上で池上線に転属させており、種車製造から50年近く経過している中古の車両が主力として使われている状況となっていた。1993年に1000系が投入されて以降、2007年に7000系が投入されるなどの取り組みによって、車両の近代化が進行してきている。