由于秦兵馬俑曾經遭到過人為破壞以及火焚，再經過2200多年的覆土重壓，在剛剛發掘面世之時，均已殘破不堪，幾乎沒有一件完整的，每件陶俑、陶馬都是由幾十片和百余片破碎陶片粘接起來的。

在修復前，首先要記錄每個陶片的出土地點、出土現狀、出土坐標，與周圍文物的相互關系，同時輔以必要的照相、繪圖工作，為后期研究和修復提供可靠的數據與實物資料，也便于今后文物復位工作。其次在修復前還要對修復對象進行全面的觀察和分析，了解其結構關系及其附件情況。再次根據前期的一系列準備工作制定出一套完整的修復方案。

在修復的時候，先仔細地除去粘在陶片及茬口上的泥土，接著用清水清洗。然后晾曬或者烘干，修復時，要根據陶片出土時的編號進行拼對。殘片拼對結束，就開始把陶片順其茬口由下向上逐步粘接。在粘接過程中要把俑體分成若干部分進行加固，以防膠體脫落。陶俑雙腿斷茬處要用鋼筋做暗支撐。陶俑體腔及腳踏板，用切成小塊涂上膠的裱布平展地貼于接茬處。待膠干后，修補俑體表面的裂縫，最后再進行作舊處理。每件秦兵馬俑都是這樣，必須經過許多道工序的嚴格操作才能修復完成。