W latach 2010–2012 dworzec przeszedł kapitalny remont. Zachowano jedynie pierwotną konstrukcję stalową hali od ul. Kijowskiej, która została naprawiona i zabezpieczona antykorozyjnie. Zainstalowano nowe elewacje szklane, nowe podłogi z kamienia, instalacje techniczne, urządzenia sanitarne. Wyremontowany budynek dworca oddano do użytku z końcem maja 2012. Po remoncie budynek prezentuje się równie okazale jak w początkach swego istnienia.
Remontu nie wykonano na peronach (przeprowadzono jedynie drobne prace kosmetyczne), ich naprawa i przebudowa zaplanowana jest na kolejne lata.
Otoczenie dworca Niewygodne oddalenie Dworca Wschodniego od ul. Targowej wynikało z planów budowy alei Tysiąclecia, mającej pierwotnie stanowić część obwodnicy śródmiejskiej Warszawy (według obecnych założeń obwodnica będzie znajdowała się dalej na wschód). Pamiątką po nich jest przedłużona ul. Kijowska oraz zachowany pod peronami 6. i 7. dworca niedokończony tunel dla dwupasmowej ulicy wraz z linią tramwajową, której budowa była planowana na lata 2008–2011. Połączyć miała ulicę Grochowską z rondem Żaba.