Следует отметить, что модернизацию до уровня Т-54М прошли не все «пятьдесятчетверки». Многие так и остались в варианте Т-54Б. Это объясняется тем, что в конце 1970-х — начале 1980-х капитального ремонта и осуществления различных программ модернизации требовали уже несколько десятков тысяч танков Т-55, Т-62, Т-64 и Т-72. С таким объемом работы танкоремонтные заводы СССР справиться были просто не в состоянии.
В начале 1980-х годов в Омском КБТМ была разработана программа модернизации танков Т-55 с целью доведения их характеристик до уровня основных танков Т-64А и Т-72. В результате были созданы и в апреле 1983 года приняты на вооружение танки Т-55М и Т-55АМ.
Танк Т-55М (Т-55АМ) оснащался многослойными экранами из комбинированной брони на корпусе и башне и бортовыми резинотканевыми экранами. Противоминная защита механика-водителя была повышена за счет дополнительного бронирования днища. На танке был установлен комплекс управляемого вооружения 9К116 «Бастион» и система управления оружием (СУО) «Волна», включавшая в себя лазерный дальномер КДТ-2, баллистический вычислитель БВ-55, прицел ТШСМ-32ПВ и двухплоскостной стабилизатор «Циклон» M1. Часть машин оснащалась зенитным пулеметом НСВТ вместо ДШКМ. Был установлен двигатель В-55У мощностью 620 л.с., увеличен динамический ход опорных катков и введена гусеница с РМШ. Ствол пушки оснастили теплозащитным чехлом. Вместо радиостанции Р-123М установлены радиостанция Р-173 и радиоприемник Р-173П. Машины оборудовались системой запуска дымовых гранат 902Б «Туча» и системой защиты от напалма «Сода». Боевая масса танка в результате модернизации возросла до 40,5 т. Вариант Т-55М-1 (Т-55АМ-1) оснащался двигателем В-46-5М мощностью 690 л.с.
В 1983 году на вооружение был принят вариант Т-55Д (Т-55АД), представлявший собой танк Т-55М с комплексом активной защиты ЮЗОМ «Дрозд», а спустя два года — Т-55МВ (Т-55АМВ) с комплексом навесной динамической защиты.
По западным данным, за время серийного производства на советских заводах было изготовлено 20 тысяч танков Т-55 всех модификаций. На базе Т-55 в СССР выпускались командирские танки Т-55К, Т-55АК, Т-55МК и Т-55АМК, мостоукладчик МТУ-55, инженерная машина разграждения ИМР, ремонтно-эвакуационная машина БРЭМ-3, машина разминирования БМР. Некоторое количество танков было приспособлено под установку универсальных плавсредств ПСТ-У и ПСТ-63.
Танки Т-54 и Т-55 как советского, так и иностранного производства активно экспортировались. В наибольших количествах они состояли на вооружении армий стран — участниц Варшавского договора. Так, например, на конец 1991 года в бывшей ГДР насчитывалось 1725 танков Т-55, в Болгарии — 1145, в Чехословакии — 1927, в Венгрии — 1139, в Польше — 2093, в Румынии — 1786 (включая румынские варианты TR-85 и TR-580). Таким образом, только в шести странах Восточной Европы имелось 9815 танков Т-55, причем в основном это были машины польского и чехословацкого производства.
Т-55А (модернизированный).
Кроме этих стран, в разные годы танки Т-54 и Т-55 состояли или состоят на вооружении в Албании (15 Т-54 и 15 Т-59 на 1995 г.), Алжире, Анголе (66 Т-54Б на 1995 г.), Афганистане (Т-54Б и Т-55), Бангладеш, Боснии и Герцеговине, Вьетнаме, Гвинее (8 Т-54 на 1992 г.), Грузии, Египте, Заире (16 Т-59 на 1995 г.), Замбии, Зимбабве, Израиле (трофейные египетские), Индии (производились по лицензии в Мадрасе), Ираке, Иране, Йемене, Камбодже, Китае, Конго, Кубе, Лаосе, Латвии, Ливане (Т-55), Ливии, Мавритании, Македонии, Мьянме (100 T-69-II на 1995 г.), Мозамбике (Т-55), Монголии, Нигерии, Никарагуа, Пакистане (1200 Т-59, 250 Т-69 и 51 Т-55 на 1995 г.), Перу (Т-55), Северной Корее, Сербии, Сирии, Словакии, Словении, Сомали, Судане, Таиланде (24 Т-59 и 110 Т-69 на 1995 г.), Танзании (26 Т-59 на 1995 г.), Того, Уганде, Уругвае, Финляндии (70 Т-55 на 1995 г.), Хорватии, Центрально-Африканской Республике, Чехии, Шри-Ланке, Эфиопии.
Согласно данным, заявленным советской стороной на венских переговорах по ограничению обычных вооружений в Европе, в 1990 году на европейской части территории СССР, а также в войсках, дислоцированных в Восточной Европе, находилось 1379 танков Т-54Б, Т-54М и Т54МК, а также 3140 танков Т-55 различных модификаций. В 1994 году все они были сняты с вооружения Российской армии.
Танки Т-54 и Т-55 активно использовались в локальных войнах и военных конфликтах на всех континентах, за исключением Северной Америки и Австралии.
Свое боевое крещение танки Т-54 получили во время так называемых венгерских событий. Их кульминацией стала операция «Вихрь», начавшаяся 4 ноября 1956 года. Для участия в ней на помощь Особому корпусу Советской армии прибыли соединения 38-й общевойсковой и 8-й механизированной армий из Прикарпатского военного округа, в том числе 31-я танковая, 11-я и 13-я гвардейские и 27-я механизированная дивизии. Из состава находившейся в Румынии Отдельной механизированной армии прибыла 33-я гвардейская механизированная дивизия. Направлявшиеся в Венгрию части получали новые танки Т-54 и Т-54А.