Este laboratorio aborda principalmente problemáticas de conservación directa y restauración de obras pictóricas, que componen la colección del museo. Estas labores de base científico-crítica privilegian la recuperación estética-formal que, por la naturaleza visual del patrimonio artístico, compromete actividades de investigación, análisis y documentación.
Las obras pictóricas tienen un valor estético o plástico, así como también constituyen un rico documento histórico, por lo que muchas veces son el único material ilustrador que permite reconstituir escenas, costumbres y episodios de un tiempo y lugares determinados.
Bajo la mirada de los investigadores, se pueden interpretar lecturas de carácter histórico que hablan no sólo del autor y de su desarrollo artístico, sino que también del tiempo, tendencias, hechos, personajes y paisajes.
Entre las obras restauradas destacan “San Martín y O´Higgins pasando los Andes” de Julio Vila y Prades, “Los Artilleros de Borgoño en la Batalla de Maipú” de Fray Pedro Subercaseaux, y el “Retrato del General Carlos Ibáñez del Campo” de Exequiel Plaza, entre otros.