1978年95架B-52H又和98架B-52G一起进行了相同的改进。改进后的B-52H没有翼根整流罩。1982年这95架B-52H在弹舱内改装了携带通用战略武器的旋转发射架,每个发射架能携带8枚AGM-86B导弹,此外还能携带SRAM导弹、先进巡航导弹及核炸弹。1989年首架改装完毕的B-52H服役。1993年6月,47架B-52H开始新的改进,包括改进以MIL-STD-1760数据总线为核心的先进武器控制系统,加装GPS全球定位系统。改进后的H型可携16枚“鱼叉”反舰导弹、或6枚AGM-142A空地导弹,或12个联合直接攻击武器(JDAM),使其常规作战能力大大提高。美国空军保留95架B-52H,一直服役到2000年后。
2018年9月,美国空军宣布将对B-52H战略轰炸机进行升级和改造,计划让这种飞机继续服役到2050年,B-52将挂载高超声速武器,承担防区外打击的重要任务,成为美军“第一代高超声速打击武器作战平台”。