Т-90М является вариантом глубокой модернизации основного боевого танка Т-90. По основным направлениям он аналогичен экспортному варианту Т-90МС, однако имеет отличия, связанные с требованиями российской армии, для которой он предназначен.

Для защиты от огня противника машина оборудована противокумулятивными решетчатыми экранами, комплексами активной защиты «Афганит» и динамической защиты «Малахит». Кроме того, на нем установлена модернизированная 125-миллиметровая гладкоствольная пушка 2А82-1М, аналогично танку Т-14 Армата, отличающаяся повышенной точностью, скорострельностью и увеличенным до 900 выстрелов ресурсом, и новая система управления огнем «Сосна-У» с тепловизором, лазерным дальномером и автоматом сопровождения цели.

В августе 2017 года представитель Уралвагонзавода заявил, что заключен контракт с Министерством обороны России, помимо прочего, на модернизацию танков Т-90 до уровня Т-90М. Предполагается, что всего будет модернизировано 400 танков, стоящих на вооружении российской армии.

Впервые танк был открыто продемонстрирован 9 сентября 2017 года под Лугой (Ленинградская область) на территории 33-го общевойскового полигона во время официальных мероприятий в честь Дня танкиста.