近代
一九三一年“九·一八”事变之后，尤其是一九三二年“一·二八”上海事变发生后，南京国民党政府受到强敌威胁，决计迁都洛阳。国民党中央委员张继等来洛阳，往访白马寺。时白马寺墙败宇塌，庭阶荒芜，即于一九三一年委请上海佛教会德浩法师住锡白马寺，重行营建。此次重修，修建了山门内左右两侧的门头堂、云水堂和天王殿、大佛殿两侧的客堂、祖堂、禅堂、斋堂，又在寺院东南、西南各修建方形歇山顶二层阁楼一座（即钟、鼓楼，也称角楼），以青石镶包了印度高僧墓和天王殿、大佛殿的台基，补修了各殿阁、厢房之门窗；配置铜铁器，铸宝鼎、铜牌、铜钟，并把一尊高约0.90米的白玉佛迁奉于毗卢阁内。
抗日战争爆发后，中州大地处于战乱兵火之中，白马寺两度败落，墙颓殿倾，野草没膝，一片荒凉景象，一直持续到解放前夕。
现代
新中国成立后，白马寺先后于1952年、1954年、1959年多次拨专款重修。
1959年郭沫若先生参观白马寺，曾留下了“白马驮经印度来”一首“七律”作为纪念。
1961年，白马寺被中华人民共和国国务院公布为第一批全国重点文物保护单位。
文革之时，白马寺也惨遭破坏。佛像被砸，经卷被烧。相传为摄摩腾、竺法兰二高僧带来的极为珍贵的三十余片“贝叶经”也化作灰烬。
1972年对白马寺的全面修复，这一次重修，前后持续十年，用款数十万之多，翻修主要殿阁，彩绘天棚、梁、架、斗拱，油漆门窗、殿柱，广骋新老艺人塑造佛像，贴金涂彩；培植花木，彻阶修路。使千年古刹，面貌为之一新。1973年，正式成立了文物保管所。1984年，移交洛阳市佛教协会和僧人管理。一些在“十年动乱”时被迫还乡的僧人也先后返寺。国家对他们进行了妥善的安排，使其诵经有所，衣食有靠；还为僧人的佛事活动而配设了多种香案、供器、七珍八宝，在大殿内悬挂幔帐，莲台前摆列蒲团，逐渐恢复了这座千年古刹固有的宗教气氛。
1983年，被国务院确定为全国汉传佛教重点寺院。
1987年3月，寺院的山门、大佛殿、天王殿得到维修加固。
1990年，齐云塔院得到扩建。为接待广大游客和前来朝拜的海内外佛门僧众，在原有建筑的基础上，新建了钟鼓楼、法宝阁、藏经阁，新辟了玉佛殿、卧玉佛殿、六祖殿，泰式佛殿，修建了山门前的广场。经过扩建后的白马寺总面积达到200亩左右。
2001年1月，白马寺被国家旅游局列为首批国家AAAA级旅游景区。
2010年白马寺举行盛大的印度风格佛殿落成仪式。印度总统普拉蒂巴·德维辛格·帕蒂尔和中国政协副主席王志珍出席佛殿落成仪式，并为佛殿剪彩揭碑。
