Минув рік після війни, і влітку 1946 року завершився капітальний ремонт будинку, де розміщувався Палац. На ремонтних роботах активно працювали комсомольці міста - допомагали в обладнанні і оформленні будинку, впорядкуванні території. Після завершення робіт на першому поверсі була розташована дитяча бібліотека і станція юних натуралістів , на другому приміщення Палацу піонерів.

Бюро обкому комсомолу затвердило кандидатуру директора Палацу піонерів - Ольгу Батуріну. Колектив працівників Палацу нараховував усього 12 осіб, з них - 7 педагогів. Почали працювати гуртки - хоровий, балетний, драматичний, художньої вишивки та образотворчого мистецтва. Педагоги робили все можливе, щоб повернути відібране війною дитинство - влаштовували ялинки, відзначали дні народження дітей, батьки яких загинули у роки фашистської окупації, організовували різні свята. Напередодні офіційного відкриття директор Палацу привезла з Києва на вантажівці статуї піонера та піонерки, які в довоєнний час стояли на невисоких постаментах перед входом у Палац.

Офіційно Палац піонерів був відкритий у день народження піонерської організації ім. Леніна. До відкриття була оформлена виставка дитячих малюнків та вишивки, а також концерт художньої самодіяльності.

У червні 1947 року у Києві відбувся другий зліт піонерів України, в якому взяли участь піонери Рівного, вихованці Палацу піонерів.

На початку 1948 року в Палаці створений ансамбль піонерської пісні і танцю. Учасники ансамблю, окрім концертної програми, готували виставу. Одна з вистав "Сон у лісі", була представлена на республіканському огляді художньої самодіяльності у Києві. Гуртківці разом з педагогами готували заходи.

При Палаці була організована Школа піонерського вожатого. За їхньою участю була обладнана піонерська кімната, де проходили засідання обласного та міського штабу піонерів, зайняття піонерського активу, навчання піонервожатих. Таким чином післявоєнна відбудова Палацу завершилася, і він розпочав свою активну діяльність.