2005年6月25日，黑城遺址被國務院公布為第五批全國重點文物保護單位；2006年，內蒙古文物考古研究所會同國家博物館遙感考古中心，對黑城遺址以及周邊區域的遺址進行航空遙感考古測繪，為黑城遺址的整體保護和科學保護奠定了基礎。
然而，黑城遺址畢竟已經900多歲，文保工作者們面臨的最大問題是風沙的侵蝕和逐漸的沙化，更嚴重的還有遊客的攀爬和肆意的觸摸。黑城遺址旅遊的必經之路是西側甕城，由於風沙對墻體基部的侵蝕，甕城東墻北側高達8米、重約200噸的直徑夯力垛塊兒出現開裂、移位、下沉，構成不可忽視的安全隱患。2008年，內蒙古文物工作者創造性地採用鋼管調節軟支撐的新技術對垛塊兒實施加固保護，並把對視線的干擾降至最低程度。
2000年，黑城遺址的遊客不過1萬多人次，到了2010年，遊客已達42萬多人次，年均遞增350%，遺址哪堪如此重負？由於風沙打磨和人為踩踏，遺址城墻出現三四米深的豁口達8處之多，有些遊客更是不自覺地從豁口處爬上城墻。面對這樣嚴峻而不容樂觀的現實，自治區文物部門和額濟納旗政府在加大宣傳和管理力度的同時，又對這8處豁口進行封堵，在遺址上根據地形、設置和街道布局鋪設木棧道1400多米，並在遊客最為集中的西北角修建一座保護性參觀平台。
國家文物局、內蒙古自治區政府以及額濟納旗政府對黑城遺址的保護極為重視。自2006年以來，已投資900多萬元樹立保護標識、圍封防護欄、加固東西甕城、鋪設參觀棧道、修補城墻豁口（西墻）、鋪設透水磚、硬化停車場地、清理甕城內外城址周邊積沙等。
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