从80年代开始，617厂按照59-I的标准对大量初期型59坦克进行了改装，同时中国北方工业公司研制成功了新型的AP-100-2100型100毫米尾翼稳定脱壳穿甲弹，药筒采用半可燃式药筒。该弹初速1480米/秒，在2400米距离上可以穿透150毫米/65厚的均质钢板。
经过改装，59-I坦克在首发命中率、防护力、机动性等方面比59式坦克均有较大程度的提高，并为后来改进老产品闯出了一条路子。
59-II型坦克：它是在59-I的基础上改进而来的。该型坦克是采用国内先进科研成果和引进国外先进技术改进而成的一种车型，共引进3项国外先进成果，改进12个项目，1984年定型。59-II坦克(厂方命名WZ-120B)的最大亮点是换装了1门自紧身管的81式105毫米线膛炮。该炮是中国按照奥地利提供的L-7型105毫米线膛炮仿制而成的，配有尾翼稳定脱壳穿甲弹、破甲弹和碎甲弹。59-II的其它改进还包括换装了新型的电台和火控系统、安装了自动灭火抑爆系统、动力装置换为一台580马力柴油发动机、车体上有双向火炮稳定装置和具有弹着点测定功能的射击控制装置。
59-II在外形上与59式和59-I式的最大区别是火炮抽烟装置从身管的前端移到了中部。改进后的59-II坦克，在火力系统、灭火系统、灭火抑爆系统、通讯系统等方面已经接近世界先进水平，经批量生产和装备部队使用，证明该型坦克是一次成功的改进，它使落后的59式坦克重新焕发了青春。
在改进59-II坦克的基础上，617厂还设计成功了59-II式指挥坦克，1986年完成改装项目，命名为B59G-1坦克。1987年4月，进行鉴定试验。同年6月赴国外进行投标表演。参加投标表演的还有美国、英国和法国。在全部8个表演项目中，B59G-1坦克荣获第一名。
59-IIA型坦克 该型坦克是在59-I和59-II基础上进行改进的。于1985年开始研制，1985年10月制造出第一辆样车，1987年7月正式通过国家设计定型。该车安装了带轻型热护套的105毫米火炮和双向自动装表简易火控系统，车身挂装复合装甲，车内装有自动灭火抑爆系统，同时采用热烟幕及烟幕弹发射器、液压助力操纵装置以及工程作业装置等。其火力、机动力、防护力及使用性能较59式坦克都有明显提高。
59C型坦克 主要是换装一门加长身管的83式105毫米线膛坦克炮。此外，该型坦克还可加挂反应装甲，以进一步提高防护能力。
59D型坦克 该型坦克是59式坦克的最新改进型,战斗全重37吨，主炮为一门长身管的83A型105毫米线膛坦克炮。该炮在2000米距离上发射86式尾稳弹时,穿甲能力为480毫米；发射93式加长尾稳弹时，穿甲能力接近540毫米。但就火力而言，已经达到了第三代主战坦克的水平。此外，该炮还能发射105毫米炮射导弹,该导弹最大射程5.2公里,最大破甲深度700毫米。弹药基数40发。59D采用光点注入式火控系统和双向稳定炮瞄系统,并装有简易热像仪,在夜间或复杂气象条件下,对坦克目标观察距离达2000米,具备了在昼夜间、静止/短停状态下对运动目标射击能力。车内装有高效自动灭火抑爆装置(可在10毫秒内熄灭火灾)和集体三防装置。驾驶员配有微光夜视仪或红外夜视仪进行夜间驾驶。
59D的外形也与59式坦克有明显区别，在炮塔前部和车体前上部挂有大量反应装甲；炮塔两侧各布置有4具烟幕弹发射器；炮塔后部有屏护栅栏；车体两侧有侧裙板。出于改造成本方面的原因, 59D坦克没有改动原来59式的动力装置，因此，机动性能稍有下降。
59-120型坦克 这是一种装120毫米滑膛坦克炮的59式改进型坦克，是专供外销设计的。1997年，中国北方工业公司展示了装有120毫米炮的59改式坦克样车。59-120所用的120毫米滑膛坦克炮有48倍径的BW-120K和50倍径的BK-1990两种。两型改进型的主要区别是火炮、弹药基数与乘员人数。采用48倍径BW120K型120毫米滑膛坦克炮的59-120，弹药基数20多发，成员3人；采用50倍径BK1990型120毫米滑膛坦克炮的59-120，弹药基数30发，成员4人。59-120所用的两种120毫米坦克炮在静对静作战时，2000米距离上对固定的2.3米×2.3米坦克靶的首发命中率大于50%；静对动作战时，在2000米距离上对横向运动目标(速度为20-30公里/小时，2.3米×4.6米坦克侧面靶)的首发命中率大于55%。辅助武器和机动性等方面与59式坦克相同。
59-120已经通过了技术鉴定。该车主要改装内容除将100毫米坦克炮换装为120毫米坦克炮外，其他方面还有用简易火控系统代替了简易瞄准系统，也可根据需要采用稳像式火控系统；将单向炮控系统改为双向炮控系统；将车长白光观察镜改为昼夜观察镜；更换了电台；增加了发电机的功率；对全车弹药进行了重新布置；增加了转动地板。改进后的59式坦克样车保持了原59式坦克的外形，机动性也与原59式坦克相当。但由于将100毫米火炮更换为120毫米火炮，并用双向机械简易火控系统和双向炮控系统代替了简易瞄准系统和单向炮控系统，因此59-120坦克的火炮威力大为提高，可在2000米距离击穿世界上现役大部分第三代主战坦克的前装甲。59-120样车没有安装更好的火控系统和夜视器材等设备，但该样车上具备安装这些设备的条件，可根据需求进行改装。
59-125型坦克 这也是一种专供外销的改进型号。主要改进内容是换装了1门125毫米滑膛坦克炮；加装有简易火控系统、简易热像仪和双向稳定装置；将原来59式的铸造炮塔改为焊接炮塔；换装1台730马力的发动机，大幅提高了机动性能。
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