Der nördliche Bereich der Tiefgarage wurde im Anschluss an den Abriss des Technischen Rathauses bis zu Außenwänden und Fundament komplett zurückgebaut und die beiden Geschosse des Parkhauses wieder neu erstellt. Dabei wurden in diesem Bereich auch die Keller und Funktionsräume des DomRömer-Quartiers untergebracht. Außerdem wurde die Tiefgarage in diesem Bereich „statisch ertüchtigt“, also mit Beton verstärkt. Denn das Gewicht der neuen Altstadthäuser wird anders verteilt sein als beim ehemaligen Technischen Rathaus, das zuvor auf dem Teilstück stand. Der Neubau der Tiefgarage im Norden ist inzwischen abgeschlossen, die Bodenplatte für das DomRömer-Quartier verlegt. Die aufwendigen Sanierungsarbeiten im südlichen Teil der Tiefgarage sind ebenfalls abgeschlossen: das Parkhaus Dom Römer kann seit Juli 2013 wieder genutzt werden.
Während des Neubaus der Tiefgarage im Norden hatte sich gezeigt, dass auch der südliche Teil der rund 40 Jahre alten Tiefgarage sanierungsbedürftig war. Im Zuge der Sanierungsarbeiten, die zunächst lediglich die Erneuerung der Elektro- und Sprinkleranlage umfassen sollten, wurden immer neue technische Mängel entdeckt, die zum Teil versteckt und deshalb nicht auf Anhieb ersichtlich waren. Erst mit dem Abschluss der Bestandsaufnahme wurde das Ausmaß der Schäden deutlich: Rohrleitungen waren korrodiert, die Beleuchtung teils zu dunkel, die Belüftung zu schwach.
Als größte technische Herausforderungen haben sich im Verlauf der Arbeiten aber die aufs engste mit dem Umfeld verknüpften, zahlreichen Versorgungsleitungen sowie die aufwändige Betonsanierung der Tiefgarage herausgestellt. Es zeigte sich, dass die Stahleinlage im Beton tragender Bauteile korrodiert war. Wasser drang über undichte Stellen von Außen in die Tiefgarage ein.
Gleichzeitig bahnten sich über Jahre Wasser und Tausalze von parkenden Autos ihren Weg in den Beton, da die Fahrbahn nicht wirksam abgedichtet war. So hat sich das chemische Gleichgewicht verändert und die Stahlverstärkung in den Betonstützen rostete. Der Beton musste an den betroffenen Stellen abgetragen werden, mit neuem Mörtel wird die Korrosion zurückgebildet. Im Verlauf der Sanierungsarbeiten zeigte sich, dass die Stahlverstärkung bei 80 Prozent aller tragenden Betonstützen der Tiefgarage freigelegt und saniert werden mussten. Außerdem wurden defekte Leitungen erneuert, verlegt und entsprechend heutigen Brandschutzanforderungen verkleidet.
Die Tiefgarage erhielt im Zuge der Sanierung außerdem ein modernes, benutzerfreundliches Leitsystem zur besseren Orientierung, eine neue Fahrbahndecke und wurde farblich neu gestaltet. Seit Juli 2013 sind die Arbeiten abgeschlossen und die Tiefgarage steht Bürgern und Besuchern der Stadt wieder zur Verfügung.
