После окончания войны началось постепенное восстановление города и нефтеперерабатывающего комплекса. Однако вернуть прежнюю роль Абадана оказалось непросто. К моменту завершения восстановления нефтяной инфраструктуры часть функций уже была перераспределена между другими энергетическими центрами страны. Экономическое значение города уменьшилось, а попытки возродить его как крупный торговый и промышленный центр сталкивались с серьёзными трудностями.

Координацию разделенного на три этапа проекта восстановления Абаданского НПЗ осуществляла государственная компания NIOC. Процесс растянулся на многие годы. На первом этапе основное внимание уделялось восстановлению базовой инфраструктуры: очистке территории от разрушенных конструкций, ремонту трубопроводов, восстановлению систем энергоснабжения и реконструкции портовых сооружений. Без решения этих задач было невозможно даже частичное возобновление переработки нефти. Одновременно проводилась оценка состояния технологического оборудования. Многие установки крекинга, перегонки и очистки нефти оказались либо разрушены, либо серьёзно повреждены. Часть оборудования пришлось полностью заменить. В условиях международных ограничений и санкций Ирану приходилось искать альтернативные способы закупки оборудования или развивать собственные инженерные решения. Это стимулировало развитие национальной нефтехимической и машиностроительной отрасли. Именно первому этапу восстановления НПЗ посвязена коммеморативная марка 1989 года, на которой завод подобно птице Фениксу восстает из пепла.

В начале 1990-х годов удалось запустить первые восстановленные технологические линии. Производственная мощность завода постепенно увеличивалась, хотя поднять ее до довоенного уровня не получалось очень долго. Основной задачей в этот период было обеспечение внутреннего рынка топливом. В условиях роста населения и экономики Ирану требовались значительные объёмы бензина, дизельного топлива и других нефтепродуктов. Поэтому восстановление Абаданского НПЗ рассматривалось не только как экономическая задача, но и как вопрос энергетической безопасности страны.

В последующие годы восстановительные работы постепенно переходили от аварийного ремонта к модернизации. Многие технологические установки заменялись более современными. В частности, проводилась реконструкция установок атмосферной и вакуумной перегонки, систем гидроочистки и производства бензина. Эти изменения позволяли улучшить качество топлива и увеличить глубину переработки нефти.

Параллельно велось восстановление городской инфраструктуры Абадана. В годы войны значительная часть населения покинула город, а многие жилые районы были разрушены. Возвращение жителей и возобновление нормальной городской жизни происходило постепенно. Восстановление нефтеперерабатывающего завода сыграло важную роль в экономическом оживлении региона, поскольку предприятие вновь стало крупным работодателем и центром промышленной активности.

К концу 1990-х годов мощность Абаданского НПЗ по-прежнему не достигала довоенного уровня, но завод вновь стал одним из крупнейших перерабатывающих предприятий Ближнего Востока. В последующие десятилетия модернизация продолжалась. Одним из приоритетных направлений стало улучшение экологических характеристик топлива и снижение содержания серы в нефтепродуктах.