Seule la tuyauterie conserve une part importante d'éléments d'Ancien Régime réutilisés par Cavaillé-Coll, avec un fonds important de jeux d'anches de François-Henri Clicquot (1788), mais aussi des jeux de François Thierry (1733), voire antérieurs au XVIIIème siècle, avec même quelques rares tuyaux qui proviendraient de l'orgue gothique. De nombreux jeux ajoutés par Aristide Cavaillé-Coll (1867) sont encore présents dans l'instrument, complétés de jeux posés par Charles Mutin (1902), Robert Boisseau (entre 1965 et 1975), qui ajouta des pleins-jeux et des jeux d'anches en chamade, Boisseau-Cattiaux (1992), Bertrand Cattiaux et Pascal Quoirin (2014), qui ajoutèrent les jeux de la résonance expressive.
Alors que la plupart des sommiers et des réservoirs ont été confectionnés par Cavaillé-Coll, la console des claviers a été en grande partie reconstruite en 2012, en réutilisant des éléments de Jean Herrman (1962) et de Boisseau-Cattiaux (1992). La transmission électro-pneumatique des notes comporte encore des éléments de Jean Herrmann (1962), alors que la transmission des jeux par vérins pneumatiques a été renouvelée en 2014, en utilisant encore en partie la mécanique de Cavaillé-Coll. Électrifiée en 1962 à la demande de Pierre Cochereau, la traction a été numérisée en 1992 par l'entreprise Synaptel, mais ce système alors très novateur a été entièrement remplacé en 2012 par un nouveau système électronique de gestion des commandes, réalisé par l'entreprise Eltec.