Ключевой характеристикой любого танка является его живучесть.

В проекте Т-90М предусмотрено применение ряда новых средств и компонентов, обеспечивающих повышение уровня защиты и сокращение негативных последствий поражения машины.Штатная комбинированная броня лба корпуса и башни дополняется новой накладной защитой. Лобовая проекция и часть других поверхностей оснащаются современной динамической защитой типа «Реликт». Прочие части танка закрываются экранами. По известным данным, ДЗ «Реликт» по своей эффективности в несколько раз превосходит ДЗ «Контакт-5», используемую на Т-90 до нынешней модернизации.
Внутренние объемы танка существенно перекомпонованы и доработаны с целью снижения рисков при поражении. Так, введены новые экраны-подбои, призванные удерживать вторичные осколки и защищать экипаж или основные приборы. Также из внутренних отсеков удалена часть опасных элементов. Внутри корпуса сохранен горизонтальный конвейер автомата заряжания, тогда как прочие укладки перенесены в кормовой отсек башни. Также из носовой части корпуса удалили бак-стеллаж, что сократило риски возгорания.
Танк Т-90М получил глубоко модернизированную башню с рядом характерных признаков. Прежде всего, такая башня имеет развитую кормовую нишу, в которой организована укладка для боекомплекта. В обычных условиях отсек для выстрелов изолирован от боевого отделения и экипажа. В очередной раз модернизация Т-90 предусматривает доработку силовой установки. В проекте Т-90М используется дизельный двигатель В-92С2Ф мощностью 1130 л.с. Вместе с агрегатами трансмиссии он образует систему-моноблок, что известным образом облегчает обслуживание и ремонт. Боевая масса танка не превышает 50 т, благодаря чему двигатель В-92С2Ф дает ему удельную мощность не менее 22,5 л.с. на тонну. Как следствие, достигается выгодное соотношение подвижности и расхода топлива.
Согласно ранее опубликованным официальным данным, максимальная скорость Т-90М на шоссе достигает 60 км/ч. Запас хода – 550 км. Параметры проходимости сохранены на уровне предыдущих бронемашин семейства.
В соответствии с актуальными тенденциями последних лет, Т-90М получает вспомогательную силовую установку. Этот дизель-генератор предназначен для выработки электроэнергии и обеспечения работы радиоэлектронного оборудования при выключенном основном двигателе.
Переработка внутренних объемов сказалась на внешнем оснащении танка. В связи с удалением переднего бака-стеллажа пришлось предусмотреть новую емкость для горючего. С целью достижения максимально возможного запаса хода предлагается использовать уже три внешних бака. Две бочки для топлива монтируются на кормовом листе корпуса, а на левой надгусеничной полке рядом с моторным отсеком находятся крепления для третьей.Т-90М получает обновленный комплекс вооружения, основанный на современных компонентах. При этом обновление затронуло не все его элементы. Так, в прошлом утверждалось, что модернизированный танк получит гладкоствольное орудие-пусковую установку 2А82. Однако позже, по настоянию военного ведомства, в проекте сохранили проверенное временем орудие 2А46М. В то же время, в проекте внедрили ряд других новых систем.
В башне сохраняется автомат заряжания, совместимый с современными танковыми боеприпасами раздельно-гильзового заряжания. В конвейере автомата помещается 22 выстрела, оставшиеся боеприпасы перевозятся в кормовой нише башни, отделенной от обитаемого отсека. По разным данным, автомат может работать с современными подкалиберными бронебойными снарядами, имеющими увеличенные габариты и показывающими повышенные характеристики.
Улучшенный танк получил систему управления огнем «Калина».. Такая СУО включает комбинированный дневной-ночной прицел наводчика «Сосна-У» и панорамный прицел командира ПК ПАН. Имеются автомат сопровождения цели, двухплоскостной стабилизатор вооружения, средства опознавания «свой-чужой», средства навигации и т.д. СУО интегрирована с информационно-управляющей системой тактического звена, что позволяет передавать и принимать данные о целях на поле боя.При помощи таких средств управления огнем танк способен вести бой в любое время суток и в любых метеоусловиях. Обеспечивается обнаружение целей с последующей атакой или выдачей целеуказания другим танкам. Также данные об обстановке могут поступать со стороны. Характерной особенностью СУО «Калина» является высокая степень автоматизации, ускоряющая реакцию на поступающие угрозы и снижающая нагрузку на экипаж.Экипаж танка, как и в предыдущих модернизациях, состоит из трех человек. Их размещение тоже не изменилось: механик-водитель занимает место в носовой части корпуса под собственным люком, командир и наводчик работают в башне, по бокам от орудия.Рабочие места экипажа в башне имеют все необходимое оборудование для работы с СУО и прочими системами. От предшественников Т-90М отличается некоторыми новыми приборами, входящими в состав его СУО. Кроме того, предусматриваются новые функции. Так, командиру предлагается следить за обстановкой при помощи смотровых приборов на люке или панорамного прицела. При обнаружении цели через один из триплексов командир может использовать автоматическую систему доворота панорамного прицела в нужный сектор. Это ускоряет опознавание и атаку целей. Кроме того, впервые в линейке Т-90М командир получает пульт выбора боеприпаса для досылания в орудие. Ранее тип снаряда устанавливался только наводчиком.
Один из перископических приборов водителя в темное время суток предлагается заменять трехканальным смотровым прибором ТВН-10. Это изделие имеет один оптический и два телевизионных канала с выводом сигнала на монитор. Вождение танка в разных условиях также упрощается за счет применения набора видеокамер, образующих почти сплошное поле наблюдения вокруг танка.
Внутренняя связь между танкистами обеспечивается переговорным устройством на трех абонентов. За внешнюю отвечает радиостанция Р-168-25У-2 «Акведук» с двумя независимыми модулями.