O pica-pau imperial está oficialmente listado como “criticamente em perigo (possivelmente extinto)” pela UICN e pela BirdLife International. Não foi historicamente uma espécie rara dentro de um habitat adequado, mas a população total provavelmente nunca foi superior a 8.000 indivíduos (Lammertink et al. 1996). Presume-se que qualquer população restante seja pequena (com menos de 50 indivíduos maduros) com base na falta de registos confirmados desde 1956; análises dos habitats restantes indicam que não restam vestígios que sejam suficientemente grandes para suportar a espécie. O último registo confirmado foi de Durango, em 1956, e é muito provável que a espécie esteja agora extinta. Se se extinguiram, teria sido devido à destruição do habitat e à fragmentação combinada com a caça. Estes factores são a razão pela qual a espécie não é vista há mais de 60 anos, embora tenha havido relatos locais de avistamentos. Os pesquisadores acreditam que seu declínio também foi acelerado por campanhas ativas de erradicação conduzidas por interesses madeireiros, pela caça excessiva – para uso na medicina popular, e porque os filhotes eram considerados uma iguaria pelos Tarahumara. Durante um longo período de tempo foi caçado por esporte, comida e para fins medicinais, e as penas e bicos foram alegadamente usados em rituais pelas tribos Tepheuana e Huichol, no sul de Durango. Além disso, os pica-paus imperiais são aves deslumbrantes e, à medida que a espécie se tornou cada vez mais rara, muitos foram aparentemente abatidos por pessoas que nunca tinham encontrado tal ave, e queriam olhar mais de perto.
O habitat em que o pica-pau imperial estava localizado era predominantemente em florestas de coníferas (níveis de terreno a 2.700-2.900 m. de altitude). A área em que eles viviam era abundante com grandes árvores mortas que podiam ser ligadas à sua extinção. A área tinha sido desmatada e explorada várias vezes até 2010. Um esforço crescente na biologia da conservação está sendo dedicado à análise do risco de extinção, bem como à busca das espécies raras, há muito não vistas. Há um punhado de avistamentos mais recentes e não confirmados, o mais recente dos quais acompanhou de perto a publicação da suposta redescoberta do pica-pau-bico-de-marfim, em 2005. Lammertink et al. (1996), após uma revisão extensiva dos relatórios pós-1956, concluem que a espécie sobreviveu de facto até aos anos 90 na parte central da sua área de distribuição, mas também consideram muito improvável uma sobrevivência contínua. Segundo eles, a população sempre foi restrita em tempos históricos, embora a espécie estivesse de fato presente em densidade máxima antes de um declínio catastrófico durante a década de 1950. A falta de bons registos daquela época baseia-se aparentemente mais na falta de investigação do que na raridade real, mas isto parece ter mudado radicalmente apenas uma década mais tarde.
Pesquisas de campo de Tim Gallagher e Martjan Lammertink, relatadas no livro de Gallagher de 2013, encontraram evidências – na forma de relatos de residentes idosos na área de influência das aves, que viram pica-paus imperiais décadas antes, e que discutiram suas lembranças com os pesquisadores – que os silvicultores que trabalhavam com empresas madeireiras mexicanas nos anos 50 disseram à população local que os pica-paus estavam destruindo madeira valiosa, e encorajaram o povo a matar as aves. Como parte dessa campanha, os silvicultores deram aos moradores locais veneno para manchar as árvores que os pássaros forrageavam. Como grupos de pica-paus imperiais tendiam a alimentar-se de um único pinheiro enorme, morto e velho durante até duas semanas, aplicar veneno a essa árvore seria uma forma eficaz de eliminar um grupo de até uma dúzia desses enormes pica-paus – e, talvez, até mesmo de matar grupos sucessores de pássaros que poderiam se mover para a área, e ser atraídos para a mesma árvore. Gallagher suspeita que tal campanha de envenenamento pode ser a chave para o aparente colapso catastrófico da população da espécie nos anos 50, que até agora tem faltado uma explicação satisfatória. Uma campanha de envenenamento poderia muito bem ter matado grupos inteiros da ave em pouco tempo. A premissa de proteger madeira valiosa dos pica-paus era, na verdade, infundada. O pica-pau imperial não forrageia, nem escava ninho ou empoleira em árvores vivas e saudáveis.
No romance de Gallagher The Grail Bird (2006), ele discute o quão difícil é a busca do pica-pau imperial devido à sua perigosa localização. Na Sierra Madre Occidental do México, há grandes regiões produtoras de maconha e papoula de ópio que são patrulhadas por guardas armados. Os cartéis da droga frequentemente matam qualquer um que se aproxime demais de suas plantações.
Uma busca na base de dados multi-institucional VertNet revela que apenas 144 espécimes físicos do pica-pau imperial existem, incluindo apenas 3 esqueletos completos conhecidos. Um esqueleto de pica-pau ignorado do Museu de História Natural da Tring parece também pertencer à espécie. A espécie também é conhecida a partir de um único filme amador de 1956, que retrata uma ave que trepa, procura de alimento e voa. O filme foi restaurado e lançado pela Universidade Cornell. A inspiração de Gallagher para procurar o pica-pau imperial foi a descoberta deste filme de 1956 pelo dentista William Rhein, que fez várias viagens ao México em busca do pica-pau imperial. Este é o único registro fotográfico conhecido da espécie.