1920年以后，蒸汽机车的性能进一步得到改善。20～30年代，机车的锅炉压力由 1.373兆帕（14千克力／厘米2）提高到2.000～2.069兆帕（20.4～21.1千克力/厘米2）,试验性高压机车的锅炉压力甚至高达9.807兆帕(100千克力/厘米2)以上。高压机车采用水管式锅炉，虽然热效率较高，但构造复杂，重量大，造价高，维护困难，维修费高，而且极易发生故障，运用可靠性差，因而未能正式投入运用。但一般机车的锅炉压力以美国、加拿大高,为2.068兆帕（21.1千克力/厘米2）。40～50年代，有些***进一步提高了过热蒸汽温度，如苏联JIB和2-4-2型机车高温度达430～440℃。奥地利人G.吉士林根创造的***率矩形通风装置（扇烟筒），已为20多个***和地区所采用。现在废品公司进行废旧火车厢回收的人员很多，参与这方面回收应用相关业务管理的企业也很多，大家在作这方面工作的时候都很积极和认真。利用废气热来加热给水的混合式给水加热器已得到广泛应用。中国的前进型、建设型和人民型蒸汽机车都已安装这种设备。为了提高机车热效率，目前仍在继续研制凝汽式蒸汽机车。近年来还提出了蒸汽机车使用沸腾炉床，燃用煤气等建议，希望使蒸汽机车的热效率达到10％以上。
蒸汽机车按水柜安装位置可分为：
①煤水车机车，它的后部连挂一专门供机车长途行驶所需煤和水的煤水车，应用广泛。
②水柜机车，在机车锅炉两侧各有一长方体水柜或为一鞍形水柜跨装于锅炉上，煤则存放于司机室后部的煤槽中。另一种水柜机车是将水储存在煤槽下部的水柜中。水柜机车储存煤水量较少。只用于调车、短途运输和工矿运输。
按使用燃料分类
蒸汽机车按使用燃料可分为：
①燃煤蒸汽机车，火箱内燃用烟煤，是普遍采用的一种机车。
②燃油蒸汽机车，火箱内燃用雾化锅炉油，用于无煤的产油区或有特殊要求的地方。
中国蒸汽机车的历史可以追建设型蒸汽机车溯到建国初期，是几代人智慧的结晶。中国的蒸汽机车型号有：胜利、前进、上游、建设、和平、跃进、工建、蓉建、人民、注汽、星火等型号。
1952年，青岛四方机车车辆厂制造出了中国***台“解放”型蒸汽机车。随后，四方、大连、唐山、大同等机车车辆厂陆续生产了近万台蒸汽机车。蒸汽机车一度成为中国铁路运输的主要牵引动力。
1988年12月21日，大同机车厂停止蒸汽机车生产，标志着中国蒸汽机车制造史的结束。随着科学技术的进步，现在除一些煤矿、铁矿厂区仍然有部分机车蒸汽机车外，铁路干线运输已被内燃机车和电力机车取代