Primero, veamos qué está haciendo su expresión regular, luego podemos arreglarlo. Tu expresión regular:

 ^ - the beginning of the string (.*) - match any character 0 or more times - as many times as possible (greedy) [?]? - match `?` 0 or 1 times (.*) - match any character 0 or more times - as many times as possible (greedy) $ - the end of the string

Realmente, el principal problema aquí es que el primer grupo de captura captura tantas veces como sea posible, por lo que siempre coincidirá con la URL completa. Podemos hacer que no sea codicioso usando .*? , entonces terminamos con ^(.*?)[?]?(.*)$ . Sin embargo, ahora terminamos con el problema de que el último grupo de captura captura la URL completa; podríamos hacer que esto no sea codicioso, pero entonces no coincidiría con ningún carácter. En su lugar, debemos asegurarnos de que este grupo solo capturará cuando ? está presente, por lo que podemos hacer [?]? no opcional, muévalo al siguiente grupo de captura y haga que el último grupo sea opcional, así: ([?](.*))? . Mientras estamos en eso, también podríamos usar \? en lugar de [?] y terminamos con ^(.*?)(\?(.*))?$ . Esto funciona, ya que $ significa que queremos capturar hasta el final. Con esto, necesitaríamos usar $3 en lugar de $2 , ya que $2 ahora contiene ? también al reemplazar, por lo que podemos usar un grupo que no captura para eliminar ese problema. Entonces, nuestra expresión regular final es /(.*?)(?:\?(.*))?/g .

Su código final se verá así:

 let url = "https://test1.com/path?query1=value1" console.log(url.replaceAll(/^(.*?)(?:\?(.*))?$/g,"$1?newquery=newvalue&$2")) url = "https://test1.com/path" console.log(url.replaceAll(/^(.*?)(?:\?(.*))?$/g,"$1?newquery=newvalue&$2"))