Space.com援引中国空间技术研究院（CAST）科学技术委员会主任李明的话写道，该空间站将分几个阶段进行改进。“天和”核心舱将首先被更新，以便将来它可以接受新的模块。被更新后，空间站将不再是字母T的形状，而是十字形状。这将使中国能够运送更多设备和材料用于空间科学实验并在站外进行重大测试，全面扩大天宫号的运作规模。
李明还表示，另一现代化是可重复使用航天器“梦舟”的开发。将生产出它的两款：一个用于将宇航员送上月球，另一个用于天宫。 2020年中国在没有生命维持或其他支持系统的情况下进行了航天器的试飞。预计首次全尺寸飞行测试将于 2027 年左右进行。“梦舟”将被正在研制的“长征十号”运载火箭送入近地轨道。与宇宙飞船一样，这种火箭将有两种型号：一种用于近地轨道飞行，另一种用于飞往月球。长征十号和新航天器都是中国到2030年将宇航员送上月球的计划的一部分。
最后，中国计划在空间站上调试大型望远镜。将给它配备非常大的光学相机，提供高质量图像。该望远镜名为“巡天”，与哈勃太空望远镜同级，将与“天宫”共享轨道。它将与空间站对接，以便进行维护、修理和升级。将给“巡天”配备直径2米的主镜，比哈勃的主镜略小。但它的视野将扩大约300倍。这就意味着，它将能够进行大规模研究。经10年的努力，“巡天”将使用分辨率为25亿像素的相机扫描并绘制约40%的天空面积。
中国计划让天宫运行至少10年。Space.com最后得出结论，当国际空间站于 2030 年退役时，天宫有可能将成为唯一的在轨空间站。