1949年10月1日，毛泽东主席在这里庄严宣告：“中华人民共和国成立了，中国人民从此站起来了。”并亲自在这里升起第一面五星红旗。

新中国成立后，拆除了原有建筑，对广场进行了扩建；东边建成中国历史博物馆和革命博物馆，西边建成人民大会堂，中间耸立人民英雄纪念碑。扩建后的广场南北长880米，东西宽500米，面积达44万平方米，成为当今世界上最大的城市中心广场。改革开放以后，天安门广场以更加开放的姿态迎接着来自全世界和全国各地的人们，天安门城楼也于1988年首次对游人开放。

解放后，北京市先后对广场进行了至少8次扩建、改建和局部改造，其中规模比较大的有：

1949年为迎接开国大典，对天安门广场进行了第一次清理改造，开辟了一个能容纳16万人的大广场。

1952年，拆除了阻碍交通的旧建筑，使长安街畅通无阻。

1958年，人民英雄纪念碑落成。周恩来总理亲自审定天安门广场规划设计方案，并于1959年1—9月实施。扩建后的天安门广场总面积达到30万平方米。

1976—1977年，建设毛主席纪念堂。同时拆除中华门、棋盘街，并将广场扩建至40万平方米，也就是现在的广场规模。

1999年为迎接50年大庆，中央和北京市再次决定进行大规模维修改造。照明改造是天安门广场改造工程的重头戏。

2001年8月，新的钢结构国徽代替了在人民大会堂东门悬挂了近半个世纪的木制国徽，这也是人民大会堂首次更换国徽。