Die 1950er Jahre markierten für Carnuntum eine entscheidende Phase der archäologischen Denkmalpflege. Nach dem Krieg konnte die archäologische Arbeit schnell wieder aufgenommen werden, doch infrastrukturelle Bedrohungen nahmen zu. Das Jahr 1955 steht symbolisch für den Beginn einer modernen Denkmalpflegepolitik in Niederösterreich. In Carnuntum wurde nun das Ziel verfolgt, die einzelnen Grabungsprojekte in ein übergreifendes museales Konzept zu integrieren.

Im Zentrum stand die Restaurierung der Großen Therme unter Erich Swoboda, die 1958 für das Publikum zugänglich gemacht wurde. Damit wurde erstmals ein römisches Stadtquartier in Österreich als museales Ensemble inszeniert und eine neue Form der archäologischen Vermittlung geschaffen, die wissenschaftliche Ergebnisse für ein breites Publikum verständlich machte.

Eduard Vorbeck bei den Grabungen an der Gräberstraße 1954 - © Land NÖ

Das Museum Carnuntinum wurde 1950 neu eröffnet und 1953 vollständig in den Besitz des Landes Niederösterreich überführt. Unter der Leitung von Kustos Karl Kutschera wurden die Bestände neu geordnet, und die Sammlung des Gutsbesitzers Rudolf Ludwigstorff wurde angekauft, wodurch das Museum erheblich an Umfang gewann. 1952 übernahm Eduard Vorbeck die Leitung der Außenstelle Carnuntum und veröffentlichte 1954 seine Sammlung der Militärinschriften. 

Das Museum Carnuntinum bei der Neueröffnung 1950 - © Land NÖ

Mit dem Beginn der 1960er Jahre setzten Grabungen unter der Leitung von Hermann Vetter ein. Besonders hervorzuheben ist die Freilegung der Großen Thermen sowie die Untersuchungen im Legionslager und an verschiedenen Tempelstätten. In den 1970er Jahren fanden weitere Ausgrabungen statt und viele wissenschaftliche Veröffentlichungen über Carnuntums publiziert. 1973 rückte Carnuntum durch die niederösterreichische Landesausstellung „Die Römer an der Donau“ in Petronell weiter ins öffentliche Bewusstsein. 

Mit den Notgrabungen der Limeskommission und des ÖAI durch Manfred Kandler auf der Flur „Mühlacker“ begann 1978 die Freilegung des zweiten großen Iuppiterheiligtums auf Carnuntiner Boden, die bis 1991 fortgeführt wurde.  Mit der Durchführung der großflächigen, die archäologische Substanz restlos zerstörenden Notgrabungen auf dem Pfaffenberg, denen ab 1978 die Grabungen von Herma Stiglitz im Auxiliarkastell folgen sollten, wurde das Problem der Lagerung und Konservierung großer Fundmengen aus Stein akut.

Seit den 1970er-Jahren beschränkte sich die Erforschung Carnuntums auf Rettungsgrabungen, die unter großem Zeitdruck, knappen Mitteln und mangelndem öffentlichen Verständnis durchgeführt wurden. Forschungsgrabungen im Legionslager und in der Großen Therme mussten zugunsten der Rettung akut gefährdeter Substanz durch Bauprojekte, Infrastrukturmaßnahmen und Materialabbau eingestellt werden. Die Denkmalpflege stand dabei anfangs nahezu aussichtslos Bauvorhaben, Pflugschäden und Raubgrabungen gegenüber. Erst in den 1980er-Jahren gelang es – nicht zuletzt durch mediale Unterstützung –, den illegalen Antikenhandel einzudämmen und durch Unterschutzstellungen den langfristigen Erhalt der archäologischen Denkmäler zu sichern.

In den 1980er Jahren wurden auch neue Medien wie elektronische Datenverarbeitung eingeführt, was den Zugang zu archäologischen Daten erleichterte. Diese Jahrzehnten legten den Grundstein für die moderne, internationale Wahrnehmung von Carnuntum als bedeutendes Zentrum der römischen Archäologie. Doch erst 1988 begann mit der Gründung des Archäologischen Parks Carnuntum eine neue Ära der musealen Präsentation. Der Park und die Neugestaltung des Archäologischen Museums unter Werner Jobst trugen entscheidend zur Popularisierung der römischen Geschichte in der Region bei.