ИСУ-152
6 ноября 1943 года постановлением Государственного комитета обороны новая САУ была принята на вооружение РККА под окончательным названием ИСУ-152. В том же месяце началось серийное производство ИСУ-152 на Челябинском Кировском заводе (ЧКЗ). В декабре 1943 года СУ-152 и ИСУ-152 ещё выпускались на ЧКЗ совместно, а со следующего месяца ИСУ-152 полностью заместила свою предшественницу СУ-152 на сборочных линиях. 
В процессе производства в конструкцию ИСУ-152 вносились незначительные изменения, направленные на повышение боевых и эксплуатационных качеств и снижение себестоимости машины. 
Ввиду большой загруженности ЧКЗ выпуском тяжёлых танков ИС-2 бронекорпуса для самоходок ИСУ поставлял Уральский завод тяжёлого машиностроения (УЗТМ). 
В связи с нехваткой стволов гаубиц-пушек МЛ-20С с апреля 1944 года начался серийный выпуск САУ ИСУ-122, отличавшихся от ИСУ-152 только установленной артиллерийской системой (соответственно прицелом, боекомплектом и тенденциями в боевом применении) — вместо МЛ-20С в бронекорпус монтировались 121,92-мм пушки А-19С, которые в то время находились в избытке на складах вооружений. 
Во второй половине 1944 года был введён новый сварной нос корпуса из катаных бронеплит вместо одной цельнолитой детали, толщину бронемаски орудия увеличили с 60 до 100 мм. Также на САУ стали устанавливать 12,7-мм зенитный крупнокалиберный пулемёт ДШК и увеличили ёмкость внутренних и наружных топливных баков. Радиостанция 10Р была заменена на улучшенный вариант 10РК. 
С начала 1945 года на САУ стали устанавливать 12,7-мм зенитный крупнокалиберный пулемёт ДШК. Производство ИСУ-152 на ЧКЗ
СУ-152
Самоходно-артиллерийская установка СУ-152 выпускалась в единственной модификации, хотя по ходу серийного производства в её конструкцию вносились мелкие изменения, направленные на улучшение технологии её изготовления. Именно в этом плане серийные машины отличались от прототипа «Объект 236», в ходе постройки которого пришлось прибегать к подгоночным работам «по месту» для установки ряда важных элементов конструкции, например, ствольной группы гаубицы-пушки. Также на основании фотографии И. В. Сталина в Кремле на САУ с внешним обликом СУ-152 и зафиксированного сопровождающими лицами его разговора с механиком-водителем этой машины можно предположить наличие переходного варианта от СУ-152 к будущей ИСУ-152, когда в корпус первой устанавливался ряд узлов и агрегатов новой самоходки. Иных опытных и серийных машин на базе СУ-152, за исключением упомянутых выше «Объекта 236» и показанного И. В. Сталину переходного варианта, не существовало. Также иногда в популярной советской литературе 1980-х годов под индексом СУ-152 подразумевается разработанная десятилетием позже и совершенно не связанная по конструкции с одноимённой машиной периода Великой Отечественной войны самоходная гаубица 2С3 «Акация». СУ-152 имели в зависимости от производственной партии некоторые отличия в конструкции, это не являлось официальной модификацией (новый индекс не присваивался), однако: