Серийное изготовление Т-54 на заводах №75 в Харькове и №174 в Омске развернулось только с 1948 г. Планировавшийся выпуск новых танков на заводе №112 «Красное Сормово» в Горьком (ныне Нижний Новгород) не состоялся в связи с предстоящей в феврале 1953 г. передачей этого завода в ведение Министерства судостроительной промышленности. По постановлению Совета Министров СССР №1520-401 от 18 мая 1947 г. производство Т-54 с этого завода снималось. До середины 1950-х гг. завод №112 и его конструкторский отдел выполнял лишь ряд ОКР по созданию опытных образцов командирского (управления боем) и огнеметного танков на базе Т-54.
В 1947 г. планировалось изготовить 400 танков Т-54: на заводе №183 - 250 машин, на заводе №75 - 100 и на заводе №174 - 50. Однако собрали всего 22 экземпляра на заводе №183 (пять - во II квартале, девять - в III квартале и восемь - в IV квартале).
В 1948 г. темпы выпуска Т-54 стали расти - выпустили 593 танка, из них на заводе №183 - 285, на заводе №75 - 218, на заводе №174 - 90. Завод №183 выполнил производственный годовой план полностью, в то время как заводы №75 и №174 - только на 65 и 50% соответственно. Это было связано как с конструктивной недоработанностью машины, так и с недостаточной технологической подготовкой ее производства (неотлаженностью технологического процесса), а также с упущениями технического контроля.
Двигатели для танков на заводы №183 и №174 поставлялись с ЧКЗ, на завод №75 - с СТЗ. Башни заводы №183 и №174 получали из Челябинска с завода №200, завод №75 - из Жданова (ныне Мариуполь) с завода им. Ильича. Пушки Д-10Т поступали с завода №9 из Свердловска, прицелы - с завода №69 из Новосибирска, радиостанции - с завода №210 из Омска. Электрооборудование по кооперации поставляли челябинский завод №255 (стартеры, реле-регуляторы и электропривод башни), московский Тормозной завод (электропривод башни и генераторы), горьковский завод №238 (генераторы), ленинградский завод №233, саратовский завод №236 и завод №364 в Комсомольске-на-Амуре (аккумуляторные батареи).
Танк Т-54 образца 1947 г. на учениях Советской Армии.
Значительный вклад в создание танка Т-54 внесли: главный конструктор А.А. Морозов, заместитель главного конструктора Н.А. Кучеренко, конструкторы Я.И. Баран, В.К. Байдаков, А.С. Бондаренко, П.П. Васильев, В.Д. Волков, М.Г. Кизин, А.В. Колесников, В.Я. Курасов, В.Г. Матюхин, Я.А. Митник, А.А. Малоштанов, И.А. и М.А. Набутовские, М.И. Таршинов, Б.А. Черняк, Н.М. Чистяков и А.И. Шпайхлер.
После начала интенсивной эксплуатации танков Т-54 первой серии в войсках (в основном в частях 5-й гв. механизированной армии БВО) на заводы- изготовители стали поступать жалобы на многочисленные дефекты. По сообщениям из частей, самыми массовыми из них являлись: выход из строя коробок передач, поломка торсионов и разрушение пальцев траков гусениц, течи жидкости из гидроамортизаторов и смазки из ПМП. Из-за недостаточной смазки (вследствие низкой надежности работы червячной пары привода маслонасоса) разрушался входной редуктор. Система подогрева не обеспечивала быстрый и надежный пуск двигателя в условиях низких температур окружающего воздуха, а воздухоочиститель - должную очистку воздуха, поступавшего в двигатель. Имели место случаи самопроиз вольного срабатывания системы ППО, даже со смертельным исходом для членов экипажа (погиб механик-водитель). При действительном возникновении пожара в отделениях танка ППО зачастую не функционировало - из-за отказов головок баллонов с углекислотой вследствие их коррозии или недоведенной конструкции термозамыкателей. Танкистам не нравилась установка курсовых пулеметов на надгусеничных полках, которые были уязвимы от огня противника и имели недостаточный боекомплект. Большие нарекания вызывали конструкция башни и боевая масса танка, превышавшая указанную в ТТТ.