第一期修復計畫之工程於民國109年（2020）05月08日開工至民國110年（2021）01月16日完成修復，計畫主要針對菸葉廠全區機水電外管、燻蒸室、11號倉庫、修理工廠及全區棚架等歷史建築及其附屬設施範圍進行基本設計、細部設計、因應計畫及修復工程等工作，並更新菸葉廠全區範圍之機水電外管系統至全區各建築之適當地點，包括給水、排水（汙水）、電信及電力等；其中燻蒸室為歷史建築，11號倉庫、修理工廠及全區棚架為附屬設施。 各棟建物以「廠區運作紋理」進行現貌保存，以再現廠區過去運作風貌的修復設計概念，進行一期工程範圍內各部位的修復設計；在棚架的部分，以保留「閉廠時的歷史風貌」為修復設計檢討方向，考量整體園區景觀效果及因應建物防火區隔，因此僅保留參觀動線上之必要浪板鋪設區塊，其他則搭配建物既有雨遮、廊道，形成串連各博物館及賣店之參觀動線。 11號倉庫以及機械修理工廠作為文資建材銀行及辦公室，也將留有動線可讓辦公室以及文資建材銀行運作，使其可獨立出來，相關動線可與屏東菸葉廠園區做出分隔。