أُجريت على هذا الجامع عدة إصلاحات بعد عهد الفاطميين، فعندما أُحرقت الفسطاط عام 564هـ، 1168م، خوفًا من احتلال الصليبيين لها، استمرت النيران مستعرة بها 54 يومًا، فتخربت مبانيها بما فيها جامع عمرو، فأُجريت عدة عمارات متعاقبة بعد هذا الحريق، منها عمارة الملك الناصر صلاح الدين الأيوبي عام 568هـ، 1172م، تليها عمارة الظاهر بيبرس البندقداري عام 666هـ، 1268م، فعمارة المنصور قلاوون سنة 687هـ، 1288م، ثم عمارة الأمير سلار عام 703هـ، 1303م، فعمارة الأمير مراد بك العثماني عام 1212هـ، 1797م الذي هدم داخل الجامع وأعاد بناءه بسبب ميل عمده وسقوط إيواناته. فبنيت عقوده في وضع غير وضعها الطبيعي، وذلك أنه غَيَّر اتجاه عقود الأروقة فجعلها عمودية على جدار القبلة، ونتج عن ذلك أن صارت أرجل العقود قاطعة للشبابيك فسدَّتها. وبُنيت به منارتان هما الباقيتان إلى الآن.
عني محمد علي باشا بهذا الجامع فأصلحه، وأعاد صلاة الجمعة فيه، ووقف عليه أوقافًا، وجدد سقوفه. وفي عهد عباس حلمي قُوِّمت مبانيه عام 1317هـ، 1899م، واهتم به الملك فؤاد الأول فأصلح الإيوان الكبير به، وقُوِّمت عمده وأُصلحت عقوده، وأصلح الملك فاروق الأول بعض عقوده ونقش محرابه، واعتمد مشروع إخلاء ما حوله من جوانبه الأربعة بمقدار 40م، وأجريت عليه صيانة عامة في عهد ثورة 23 يوليو.
الدور التربوي لجامع عمرو بن العاص. لم يقتصر دور هذا الجامع على أداء الفرائض الدينية فحسب، بل كانت تُقام فيه حلقات الدروس، فبعضها لإرشاد العامة إلى ما ينفعهم ويفقههم في دينهم وبعضها حلقات لدروس الفقه والحديث والتفسير وعلوم القرآن الأخرى والأدب. وعندما قدم مصر الإمام الشافعي عام 199هـ أو 201هـ، 814 أو 816م، عقد حلقة لدروسه بهذا الجامع، وظلت حلقات الدروس في ازدياد حتى بلغت 33 حلقة عام 326هـ، 937م، منها 15 حلقة للشافعية، و15 حلقة للمالكية، و3 حلقات للحنفية.