Незначительные изменения претерпела конструкция крыши корпуса над отделением управления. Для обеспечения поворота башни без перекрытия люка механика-водителя ее кормовой частью люк был сдвинут на 45 мм вперед и на 10 мм влево. Сиденье механика-водителя также переместили вперед на 35 мм.

В остальном вооружение, броневая защита, силовая установка, трансмиссия, ходовая часть и электрооборудование танка по сравнению с Т-54 обр. 1949 г. существенных изменений не претерпели.

В боекомплект танка входили 34 унитарных выстрела к пушке, 3000 патронов к пулеметам СГМТ, 500 патронов к пулемету ДШК, 25 ручных гранат Ф-1 и сигнальный пистолет с 20 сигнальными патронами. Кроме того, в боевом отделении, в башне, укладывался автомат АК-47 с боекомплектом 300 патронов.

В системе ППО кнопку командира танка для тушения пожара в боевом отделении заменили кнопкой заряжающего, а с моторной перегородки (в районе средних топливных баков) убрали два термоэлектроизвещателя. Для тушения незначительных пожаров в танке укладывался ручной углекислотный огнетушитель ОУ-2, который крепился в боевом отделении рядом с углекислотными баллонами системы ППО.

В подвеске машины использовались стальные штампованные балансиры и заневоленные торсионные валы, которые по своим размерам были одинаковы, однако валы первого-четвертого левых балансиров и пятого правого балансира были невзаимозаменяемы с валами первого-четвертого правых балансиров и пятого левого балансира.

Для внешней связи в танке устанавливалась радиостанция 10РТ-26Э, для внутренней — танковое переговорное устройство ТПУ-47 на четыре абонента.

Часть выпускавшихся танков была приспособлена для навешивания минного каткового трала ПТ-54.

Начиная с 1952 г. и до конца серийного производства в конструкцию Т-54 обр. 1951 г. внесли существенные конструктивные изменения, повысившие его боевые и технические характеристики:
-  с 1 января внедрили эжекционный отсос топлива из картера насоса высокого давления НК-10 и из полости плунжерной пары форсуночного подогревателя, который производился в выпускной патрубок левого блока цилиндров двигателя;
-  заменили ручной маслоподкачивающий насос электромаслозакачивающим насосом МЗН-1 с электромотором МВ-43 мощностью 175 Вт (с апреля);
-  улучшили условия работы заряжающего, изменив расположение аппарата №3 ТПУ-47;
-  ввели закалку ТВЧ зубьев муфт привода вентилятора для повышения износоустойчивости и улучшение уплотнения;
-  в системе охлаждения двигателя стальной вентилятор заменили дюралюминиевым;
-  в системе смазки двигателя вместо масляного фильтра «Кимаф» установили фильтр «Кимаф-СТЗ»;
-  ввели новую тягу стопорения пушки по-походному на максимальном угле возвышения (кроме того, она могла стопориться в трех положениях);
-  опустили вниз рукоятку ручного спуска пушки для предупреждения самопроизвольного спуска при работе подъемного механизма;
-  увеличили на 6 мм зазор для теплового расширения выпускных коллекторов отработавших газов двигателя;
-  изменили конструкцию привода выходных жалюзи для обеспечения возможности регулирования их открытия и закрытия с места механика-водителя;
-  наряду с ручным приводом редуктора форсуночного подогревателя для улучшения его эксплуатационных качеств применили электромоторный привод (с августа);
-  часть танков оснащалась оборудованием под монтаж снегоочистителя СТУ;
-  повысили прочность поворотного механизма башни за счет улучшения его крепления (ввели дополнительное крепление, в результате чего изменили верхнюю крышку картера МПБ, а сам картер усилили ребрами) и для удобства в работе клавишу рукоятки поворотного механизма заменили клавишей эллиптического сечения;
-  для исключения случаев перегрева котла подогревателя ввели пароотводный патрубок, отводящий пар в трубу, идущую от помпы редуктора;
-  установили специальные уплотнения шариковых опор башни и командирской башенки, защитные чехлы: несъемный — на маске пушки и съемные — на отверстия для прицела и спаренного пулемета, а также на колпак вентилятора для обеспечения герметичности обитаемых отделений и защиты от пыли. Кроме того, защитные чехлы от пыли одевались на спаренный, курсовой и зенитный пулеметы, а также механизм поворота башни и кулису привода управления коробкой передач (с ноября);
-  на патрубке выброса отработавших газов двигателя стал привариваться специальный фланец для монтажа клапанного устройства в связи с установкой ОПВТ (с ноября).

Отделение управления, боевое отделение и МТО танка Т-54 обр. 1951 г.

Танк Т-54 обр. 1951 г.