最近，美国空军协会《空军杂志》载文指出：美空军正在对已服役60年的B-52轰炸机进行为期10年的持续升级，以确保B-52轰炸机能够再服役30年-直至2050年。升级后的B-52轰炸机可能被称为B-52H+或B-52J。
按计划，美空军将更新B-52轰炸机的引擎、通信设备、雷达和武器系统，从而提升其作战半径、通信能力和打击能力。美空军全球打击司令部认为，当所有76架B-52轰炸机改造完成后，由于带弹量增加，将相当于为美国空军增加了22架轰炸机。
新引擎
美空军于2020年5月19日发布了关于B-52引擎更换事项的建议书，确认将为76架B-52轰炸机采购608部引擎，每架B-52轰炸机有4个引擎舱，每个引擎舱内安装2部引擎。最初将采购20部引擎，其中16部安装在2架轰炸机上，另4部备用。目前有罗尔斯罗伊斯公司的F-130、通用电气公司的CF34-10/passport和普惠公司的pW800参与竞标，中标公司将在2021年6月获得合同。
美空军希望新引擎能够比正在使用的TF33引擎节省30%的燃油，从而增加作战半径并减少对空中加油机的需求。同时美空军还希望新引擎能够提供足够的可靠性，在轰炸机剩余使用寿命内不再需要更换引擎。美空军全球打击司令部估计，为76架B-52轰炸机更换引擎将花费大约220亿美元，但将节省100亿美元的燃料、备件、维护和人员费用。
通信现代化
尽管新引擎尚未准备就绪，但波音公司为B-52轰炸机进行的战斗网络通信技术升级计划（CONECT）已经基本完成。这一升级计划增强了B-52轰炸机连接卫星和战术网络的能力，并用多功能彩色显示设备替代了机组人员工作站原有的模拟和单色显示设备。同时，升级还使B-52能够挂载精密制导武器和新型智能武器，对发射后的武器进行实时重定位。截止2020年8月，76架B-52轰炸机中已有68架完成了此项升级。
新雷达
美空军已于2019年7月选定雷神公司研发的新式有源电子扫描阵列（AESA）雷达作为B-52轰炸机的新雷达。AESA雷达基于F/A-18战斗机使用的雷神公司ApG-79/ApG-82系列雷达研发，并从F-15E战斗机雷达中汲取了灵感。波音公司负责雷达的集成工作。AESA雷达将于2024年开始低速生产，其扫描范围和同时处理多个目标的能力都将得到增强。由于AESA雷达为固态雷达，维护工作也将进一步简化。美空军认为新雷达能够在2026年投入正式使用，将可以使B-52轰炸机机组人员从5人减少到4人。
强化打击能力
通过对内部武器舱进行升级，B-52轰炸机有效武器载荷提升了三分之二，旋转发射器同时发射能力从4枚提高到8枚。升级后，B-52轰炸机舱内可携带8枚JDAM 精确制导炸弹、AGM-158B JASSM-ER巡航导弹、ADM-160C MALD-J微型空射诱饵导弹和美国首款ARRW高超音速武器，并从舱内部署和发射。
