Под обозначением Т-55 этот танк был принят на вооружение постановлением Совмина СССР № 493–230 от 8 мая и приказом министра обороны № 0034 от 24 мая 1958 года. По сравнению с танком Т-54Б компоновка, конструкция и внешний вид танка Т-55 почти не изменились. Боекомплект пушки был увеличен до 43 выстрелов, а пулеметов СГМТ — до 3500 патронов. Установлен двигатель В-55 мощностью 580 л.с. Введены планетарные бортовые передачи. Максимальная скорость достигла 50 км/ч. Увеличены емкость топливной системы (до 960 л) и запас хода (до 500 км). В системе питания применены баки-стел-лажи. Установлены система ПАЗ, унифицированная автоматическая система противопожарного оборудования (ППО) и термодымовая аппаратура (ТДА) многократного действия — вместо дымовых шашек. Применены усовершенствованные приборы ночного видения, гирополукомпас ГПК-48 и оборудование подводного вождения (ОПВТ). Установлен воздушный компрессор, позволивший обеспечить основной запуск двигателя воздухом. Гарантийный срок службы танка доведен до 2000 км, вместо 1000 км у танка Т-54Б.
Кроме приобретений конструкция танка понесла и потери, в частности, был изъят зенитный 12,7-мм пулемет ДШКМ. Он оказался малоэффективным против низколетящих реактивных самолетов, а боевых вертолетов в конце 1950-х годов еще не было.
Серийное производство танка Т-55 продолжалось с 1958 по 1962 год. В ходе производства танк неоднократно модернизировался. С 1960 года стали устанавливаться гирополукомпас ГПК-59 и прицел ТШ-2Б-32П, с 1970 года при ремонте — зенитный пулемет ДШКМ, с 1974 года — лазерный дальномер КДТ-1.
Наиболее массовой модификацией стал средний танк Т-55А, производившийся с 1963 по 1979 год. На заводе № 75 в Харькове его производство закончилось в 1967 году, с началом выпуска танка Т-64. Этот танк был оснащен противорадиационной защитой внутри корпуса и башни (подбой) и частично снаружи (надбой). Был ликвидирован курсовой пулемет, а боекомплект сокращен на 750 патронов. Введено новое сиденье механика-водителя. С 1965 года танк стал оснащаться гусеницами с резино-металлическим шарниром (РМШ). С 1970 года на танке устанавливался зенитный пулемет ДШКМ, а с 1975-го — лазерный дальномер КДТ-1.
С 1964 года танки Т-55 и Т-55А по советской лицензии производились в Польше и Чехословакии. В этих странах было изготовлено около 9 тыс. танков, которые в основном поступали на вооружение армий стран — участниц Варшавского договора.
Помимо текущей модернизации танков Т-54 и Т-55, проводившейся в процессе их серийного производства, следует упомянуть программы модернизации осуществлявшиеся в ходе капитального ремонта танков на предприятиях Министерства обороны СССР.
Поскольку массовое производство машин этого типа стартовало фактически только в 1950 году, то, принимая во внимание установленный Министерством обороны 10-летний срок межремонтной эксплуатации танков, к массовому капитальному ремонту парка Т-54 приступили в 1960 году. В ходе ремонта проводилась модернизация танков ранних выпусков с целью доведения их до уровня Т-54Б.
В свою очередь, до уровня пушки Д-10Т2С доводились орудия Д-10Т и Д-10ТГ. На них устанавливались элементы двухплоскостного стабилизатора СТП-2, а на Д-10Т, кроме того, еще и противовес на дульном срезе ствола. Вместо прибора МК-4 наводчика монтировался ночной прицел ТПН-1. ИК-осветитель Л-2 крепился не к стволу орудия, а к кронштейну, установленному в цапфах на опорах, приваренных к башне справа от пушки. Передача углов наведения от пушки к кронштейну осветителя осуществлялась с помощью параллелограммной тяги. Командирский прибор наблюдения ТПКУБ заменялся на ТПКУ-2Б, а ТКН-1 — на ТКН-1 С. Танки получали вращающийся пол боевого отделения и ограждение пушки.
С 1 января 1965 года начал устанавливаться прицел ТШ-2Б-32, а затем ТШ-2Б-32П. Пулеметы СГМТ заменялись пулеметами ПКТ. С 1966 года танки стали оснащаться радиостанциями Р-123 (Р-123М) и ТПУ Р-124, гирополукомпасами ГПК-59. По-новому стал размещаться наружный ЗИП. На машинах, проходивших капремонт после 1972 года, в башне приваривали бонки для крепления элементов фильтровентиляционных установок ФВУ-15, а в отделении управления — ФВУ-3,5.