Компоновка танка Т-54А повторяла компоновкуТ-54 обр. 1951 г. Отделение управления располагалось слева в носовой части корпуса танка. В нем размещались: сиденье механика-водителя, органы управления танком, рукоятка привода жалюзи, щитки с контрольно-измерительными приборами и ППО, кнопки стартера и маслозакачивающего насоса, аппарат №3 ТПУ, кран воздушного пуска двигателя с баллонами, розетки переносной лампы и внешнего пуска двигателя, реле-регулятор. Сиденье могло занимать два положения – нижнее (боевое) или верхнее (походное). Над сиденьем механика-водителя в крыше корпуса имелся входной люк, закрывавшийся поворотной броневой крышкой. Для вентиляции отделения управления при стрельбе из курсового пулемета в крышке люка механика-водителя был сделан вентиляционный лючок с крышкой. При срабатывании баллонов ППО механик-водитель, располагавшийся ниже остальных членов экипажа, должен был дышать через этот лючок. Впереди входного люка устанавливались два призменных смотровых прибора. При движении танка с открытым люком над головой механика-водителя в ненастную погоду крепился защитный колпак со смотровым стеклом с электрическим обогревом и стеклоочистителем с ручным приводом.
В носовой части танка справа от рабочего места размещались: вспомогательное оружие, ящик с прибором ТВН-1, передние топливные баки и основная часть боекомплекта к пушке.
Прибор ночного видения ТВН-1 (в комплект прибора также входили блок питания, фара ФГ-10 с инфракрасным фильтром и ЗИП) мог устанавливаться в двух положениях: «по-боевому» и «по-походному». В положении «по-боевому» он монтировался вместо левого смотрового прибора механика-водителя. При совершении марша ночью и расположении механика-водителя «по-походному» прибор устанавливался снаружи корпуса машины на специальном кронштейне.
Боевое отделение занимало среднюю часть корпуса и внутреннюю часть башни. В нем размещались: основное и вспомогательное оружие танка, сиденья наводчика (слева от пушки), командира танка (сзади сиденья наводчика) и заряжающего (справа от пушки), прицел, приборы наблюдения, агрегаты стабилизатора и электропривода башни, механизм поворота башни, радиостанция, три аппарата ТПУ, часть боекомплекта и ЗИП.
В отличие от танка Т-54, на Т-54А для обеспечения безопасной работы командира танка между его рабочим местом и пушкой устанавливалось неподвижное съемное ограждение. Для наводчика были введены подножка для ног и рукоятка для левой руки с целью обеспечения более устойчивого его положения при работе, а также новое полумягкое сиденье. Кроме того, с кронштейна сиденья наводчика убрали магазин-коробку для пулемета ДШК, разместив ее в отделении управления – в правой носовой части корпуса. Для исключения ушибов руки заряжающего при заряжании пушки два задних правых сектора ограждения погона башни обшили губчатой резиной.
На крыше башни над рабочим местом командира монтировалась командирская башенка с входным люком, над рабочим местом заряжающего – входной люк, на подвижном основании которого размещалась турель зенитного пулемета. Оба люка закрывались откидными броневыми крышками; для облегчения их открывания в петлях устанавливались пучковые торсионы, изготавливавшиеся из стальных пластин. В передней части командирской башенки располагался прибор наблюдения командира ТПК-1, а по периметру крышки люка – четыре призменных прибора. Для наводчика и заряжающего в боевом отделении танка, в крыше башни, монтировалось по одному смотровому прибору МК-4.
На днище боевого отделения, слева по ходу танка, располагались форсуночный подогреватель и люк запасного выхода, а справа в заднем углу – баллоны ППО. На бортах корпуса в нише башни и на днище боевого отделения размещалась часть боекомплекта. Сумка с документами была перенесена с крыши башни на крышу корпуса (сзади механика-водителя).
Моторно-трансмиссионное отделение располагалось в кормовой части корпуса и было отделено от боевого отделения перегородкой. В нем размещались двигатель с обеспечивавшими его работу системами и агрегаты трансмиссии.
В башне танка, справа от пушки Д-10ТГ, монтировался спаренный 7,62-мм пулемет СГМТ. Второй пулемет СГМТ – курсовой, находился справа от механика-водителя. На башне танка, на вращающейся турели люка заряжающего, крепился 12,7-мм зенитный пулемет ДШК обр. 1938/46 гг. Пушка имела механизм повторного взвода, позволявший в случае осечки повторно взводить ударник, не открывая клин затвора.