阿尔巴尼亚的59式坦克
由于技术和成本限制，中国在较长的时间内对59式进行了各种改造或改进，从而产生大量改型，甚至使其代别被认为能追及第三代坦克。层出不穷的各种“大改”59式坦克甚至催生中国军迷戏称“远看炮塔吓死人，近看五对负重轮”的说法。[3][4]
59式坦克
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59式基本型，工厂产品代号“WZ120”，仿制自T-54A中型坦克，由苏联提供全套图纸和生产工艺，可被视作国产化T-54A。59式坦克与T-54A坦克外观主要区别是取消了T-54A的红外夜视装置。
59式（双稳）坦克
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装有双向火炮稳定装置的实验性改型。1980年在59式坦克基础上改进而成的。主要改进是加装了双向稳定器和光点注入式火控系统。
59-1
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工厂产品代号“120A”，也称59A型。1979年中越边境作战后根据部队提出的意见开始改进设计，1984年正式定型。59-1式增装自动装表简易火控系统和激光测距仪（安装在主炮防盾上）、液壓助力操纵系統、自動滅火抑爆系統和车体橡膠製屏蔽侧裙板，车外左侧翼板增装红外车灯，增设了特种设备。617厂按59-1式标准对59式坦克进行了改装。同时研制成功100毫米尾翼稳定脱壳穿甲弹，初速1,480米/秒，在2,400米距离上可以穿透150毫米/65厚的均质钢板。[1]
59-1式还有裝備不同防护及火控设备的版本，包括二期、三期改进，试制防护试验车，[5]后续炮塔上加装栅栏式屏蔽装置，还装有四联装烟幕弹发射装置。
59-2
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59-2式坦克采用105毫米口径线膛炮
工厂产品代号是“WZ120B”，也称59B型。在59-1式改进的基础上，1980年开始进行改进设计，于1981年改装出1辆样车，随后小批量产装备部队，1984年正式定型。改装从奧地利许可引进的北约标准的105毫米口径线膛坦克炮（仿制英國皇家兵工廠L7，1979年签订三七工程合同引进），双向火炮稳定装置，北约标准定装式弹药种类有尾翼稳定脱壳穿甲弹（初速1,600米/秒以上）、破甲弹和碎甲弹，弹药基数增加到38发。加装从国外引进的自动灭火抑爆装置，采用跳频可加密無線電电台。[5]617厂在59-II基础上，安装2部通信电台，改装完成59-II指挥坦克。[1]
59-2A
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安装105毫米口径线膛炮的59-IIA式坦克
在59-1和59-2基础上进行改进，美軍称之为M-1984。1984年开始改进方案设计，于1986年研制出3辆样车，1988年4月正式定型。采用身管带热护套的81A式105毫米口径线膛炮以及双向自动装表简易火控系统，加装微光夜视观瞄装置提高夜战能力，车首加挂复合装甲，加装侧屏蔽裙板和抛射式烟幕弹发射装置，车首下安装推土铲。[5]在59-IIA式基础上发展有兩种衍生型：增装电台的59-IIA式指挥坦克、在车前装挖掘式机械扫雷器的59-IIA式扫雷坦克。[1]
59式（改）坦克
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59（改）是应国外用户要求對中國製坦克加裝國外（西方國家）技術的研究試驗型。命名型號有B59G和BW12OK及BKl940。
59D1/59C
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工厂产品代号是“WZ120C”。
1991年8月，总参谋部装甲兵部与兵器工业部第617厂签订了《59式坦克改进型正样车研制合同》。1992年春开始改装四辆正样车，1993年试制出三辆使用83式105毫米坦克炮的坦克样车，并通过了总参谋部兵种部与兵器工业部联合主持的工厂鉴定，之后移交国防科工委白城兵器试验中心进行火控系统定型和环境适应性试验，到1995年夏季基本完成。
59D1式坦克采用83式105毫米线膛坦克炮，其他部件与59D式坦克完全相同。为了区分，之前改装的3辆WZ120C在1995年4月批准设计定型，命名为“ZTZ-59D1中型坦克”。[6]
59D
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59D式坦克, 保存在中国人民革命军事博物馆.
94式105mm线膛坦克炮定型后，被加装在将预备用作改装为59C的第四辆59式坦克上，工厂代号改称“WZ120D”。为了能够在59式坦克的1,840mm直径炮塔座圈里安放加长身管的94式坦克炮，还要解决与稳定器系统配合等一些问题，因此在进行适应性改进之后，火炮的型号也改为94-1式。1995年进行使用环境适应性试验。1995年11月总参兵种部批准设计定型，命名为“ZTZ-59D中型坦克”，简称59D式坦克。[1][6]
在列装的59式坦克批量改装升级成59D式后成为了中国人民解放军的主力坦克型号之一。
59D式坦克战斗全重约37吨，换装加长身管的94-1式105毫米线膛坦克炮，弹药基数为38发。发射86式尾翼稳定脱壳穿甲弹在2,000米距离穿甲能力480毫米。发射93式加长型尾翼稳定脱壳穿甲弹在2,000米距离穿甲能力接近540毫米。该炮还能发射炮射导弹，射程5.2千米，最大破甲深度700毫米。
二代光点注入式火控系统采用炮长用白光观察-激光测距-瞄准镜、火控计算机及各种传感器，火炮双向稳定系统，配有炮长用微光夜視瞄准鏡，夜视距离1,400米。59D式坦克具备了在静止/短停状态下昼/夜对运动目标射击能力。采用88式主战坦克的车长指挥观察镜。驾驶员用的微光夜视仪，夜视距离100米。
59D式坦克车首上挂装FY-2爆炸式反应装甲，炮塔前部挂装FY-1爆炸式反应装甲，炮塔后部安装栅栏式屏蔽，车体两侧挂装橡胶裙板，防穿甲彈、破甲彈能力都得到大幅提高。在2,000米距离上被105毫米穿甲弹命中，主装甲不崩不穿。装备高效自动灭火系统，有2次抑爆和4次灭火能力。火灾熄灭后自动启动通风装置排烟通风。有集体三防系统，可在核生化条件下执行作战任务。
59坦克原有的12150L柴油引擎被580匹的12150L-7柴油引擎取代。安装了液压助力操作装置。
59-120
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外贸型号，装有120毫米滑膛坦克炮的样车。
孟加拉国升级改装125毫米滑膛炮的59式坦克
59-125
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外贸型号，装有125毫米滑膛坦克炮，加挂复合式装甲。[6]
其他衍生型
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69式/79式坦克
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69式坦克
主条目：69式坦克
69式是由617廠（现內蒙古第一機械集團）以59式为基础開發的改進型，工厂产品代号是“WZ121”，装备新设计的100毫米口径滑膛炮，安装双向稳定器和激光测距仪，增大发动机功率。由于技术不过关问题很多，只少量裝備解放軍，在1980年代有超過3,000辆为外贸出口而改进的69-II式坦克出口到世界多个国家。
以69式坦克为基型改进，引进西方国家先进技术，装备105毫米口径线膛炮、带数字式弹道计算机简易火控系统，推出了包括79式（69-III式，工厂产品代号是“WZ121D”）在内的一系列改型和变型车。
69/79式坦克是在59式坦克基础上研发的，但严格意义上不应该算作59式坦克的改型。因为69式与59式的坦克炮塔座圈尺寸不同。所以59式坦克不可能通过大修升级改造为69式坦克。
62式（輕型坦克）
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主条目：62式轻型坦克
1950年代後期，中國人民解放軍提出研製一种輕型坦克，以應付中国南方地区地区通行能力较低的惡劣路况。自1958年到1962年由59式坦克为基础设计而成的62式轻型坦克，只保留基本部件以降低重量，于1963年正式裝備，至1982年停产时共製造了約1,560辆。
62式輕型坦克全重21噸，裝有62式85毫米口径線膛炮及3挺機槍，改進的62-1式加装激光測距儀，改进防护措施。62式的衍生型包括70式轻型坦克抢救牵引车及82式军用推土機。
2000年，62式轻型坦克进行实验性大幅改進方案，样车改裝与63A两栖坦克类似的焊接式砲塔及低后坐力的105毫米口径線膛炮。[7]
64式坦克牵引车
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工厂产品代号“WZ652”，采用59式坦克底盘，取消了炮塔，加装滑轮和索具等抢救工具。是一种过渡性应急使用车辆。于1964年下达研制任务，同年设计定型，命名为64式中型坦克牵引车。
73式坦克抢救牵引车
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工厂产品代号“WZ651”，主要用于对失去自行能力的坦克施救。战斗全重31吨，车上装有吊架起吊重量为1吨。采用59式坦克底盘，取消了炮塔，安装绞盘、吊车、驻锄等用于战场坦克装甲车辆进行拖救的装置。[8]于1965年开始设计，1973年设计定型，命名为73式中型坦克抢救牵引车。
變種型號
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美洲虎坦克
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20世纪80年代中美蜜月期，中国机械设备进出口总公司和美国卡迪拉克·盖奇·达信公司合作研制，用于外贸出口市场。以59式坦克为基型引进美国公司技术进行改造，保留59式坦克底盘构造，车体加长，主要改造是装车新型发动机和传动装置，火控系统。发动机是美国底特律柴油机公司的8缸柴油发动机，标定功率为560千瓦，因此，公路最大速度和越野速度均较59式坦克有明显改善，传动装置采用美国通用汽车公司阿里逊分部全自动传动装置，变速箱为液力传动，行动装量基本采用59式坦克原有的由5对负重轮，不同的是多了2对托带轮。主要武器是105毫米口径坦克炮。首辆样车从1988年底开始研制，因六四事件后美国对华军售禁令，该项目仅生产了样车而被放弃。
59P坦克
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59P坦克（P意思是POLY／保利）于IDEX2007阿布扎比武器装备展曝光規劃，其外型大幅改裝，採用83A型105毫米口径线膛炮，焊接砲塔與新型反應裝甲、新型火控，可能是一種59式大改裝套件，與傳聞中20年前已經終止研發的美洲虎坦克多所類似。59P只主打外銷市場，讓世界上眾多採用老式蘇聯戰車的第三世界國家，有一種廉價選擇方案讓自己的坦克有較現代化色彩。[9]
阿兹拉坦克
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主条目：阿茲拉主戰坦克
59式坦克现代化改装成阿兹拉坦克
巴基斯坦的塔瓦西重工業（英语：Heavy Industries Taxila）（Heavy Industries Taxila）在中国支援下由59-125式坦克改進研发出阿茲拉主戰坦克（Al-Zarar MBT），阿茲拉坦克共采用了54項改進技术，其中主要包括：
125毫米口径滑膛炮，可發射尾翼穩定脫殼穿甲彈（APFSDS）、尾翼穩定空心裝藥破甲彈（HEAT-FS）及高爆彈，采用半自動裝彈及穩定影像火控系統。
730匹引擎以提高機動力。
改进的懸掛系統。
炮塔正面有附加防护结构，裝有改良的爆炸反應裝甲以及反地雷底部裝甲版。
59G式
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主条目：59G式主战坦克
基于59-125坦克的升级改进方案，59-125坦克方案最初來源是90年代应巴基斯坦要求改进出阿茲拉主戰坦克，对苏制T-54/55和中国59/69式坦克提供改进和升级的市场需求而逐步開始的漫長過程，到2010年代後中国对59-125結合了半世紀以來的心得做出終極改進版，在炮塔改為楔型附加反應装甲以及FY系列双反装甲，使用下反式火控系统、自動裝彈機、電腦化等除了發動機性能限制外各種戰力指標接近96式，可按客户需求提供改装套件大规模翻新老式坦克。
其他改型
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59式坦克還有多種改型的改裝車輛，如消防車、推土機和導彈系統等。