面對伊爾-38反潛機機載設備老化問題，1998年俄羅斯空軍和海軍決定由國防部第20航空修理廠對其進行改裝。除了該廠，參與改進工作的還有海軍總參謀部、伊留申航空聯合體、俄羅斯通信研究所、“矢量”科學生產公司和“和平”科學生產聯合體。2001年3月20日，完成了第一階段改進工作。2002年8月，開始第二階段飛行試驗。2012年3月5日，伊爾-38H反潛機在北方艦隊開始測試。2014年7月8日第一架伊爾-38H正式交付俄羅斯海軍航空兵。新的Новелла作戰系統可以探測半徑320千米內的目標，其雷達可以對水下、水面和空中目標進行觀測。
2014年俄羅斯海軍航空兵共有40架伊爾-38反潛機（12架做為儲備），到2017年1月擁有7架新改進的伊爾-38H，計劃到2020年共改進28架伊爾-38。
伊爾-38H反潛機頭部
目前下列部隊擁有伊爾-38系列
北方艦隊7050航空兵基地（原獨立混合航空兵第403團）：北莫爾斯克-1
太平洋艦隊7060航空兵基地（編有原獨立混合航空兵第317團）：葉利佐沃
太平洋艦隊7062航空兵基地（原獨立反潛航空兵第289團）：尼古拉耶夫卡
獨立反潛航空兵第403團：1939年成立，番號獨立偵察航空兵第118團，1948年5月番號改為獨立遠程偵察航空兵第403團，1960年11月番號改為獨立反潛航空兵第403團，1993年12月編入獨立遠程反潛航空兵第24團，1998年5月1日番號改為獨立混合航空兵第403團。2009年8月1日番號改為航空兵第7050基地
獨立混合航空兵第317團：1960年11月1日在葉利佐沃成立，轄3個航空兵大隊，分別裝備圖-16P、別-6和米-4M。2002年原先的直升機大隊改為獨立反潛直升機第175大隊，脫離建制；之前波羅的海艦隊獨立遠程反潛航空兵第145大隊編入。2009年8月1日編入航空兵第7060基地。
起飛的伊爾-38H 反潛機
獨立反潛航空兵第289團：1940年12月13日成立，番號獨立遠程偵察航空兵第16團，由原獨立遠程偵察航空兵第13和第28大隊合編而成。1948年5月25日番號改為獨立遠程偵察航空兵第289團，1960年11月1日番號改為獨立反潛航空兵第289團，1993年12月1日編入獨立遠程反潛航空兵第77團，1998年5月1日編入獨立艦載反潛直升機第710團。2009年8月1日番號改為航空兵第7062基地。
在升級的同時，近年來俄軍方開始考慮恢復多次中斷的下一代海上巡邏機研發計劃，俄海軍總司令維克多·奇爾科夫上將等軍方官員已多次向外界表示要啟動新型海上巡邏機的研制工作。俄工業界也對此做出了積極的回應，圖波列夫、蘇霍伊等公司相繼提出了自己的競標方案。相對而言，目前呼聲較高的是圖-214與“超級噴氣”-100，不過最終花落誰家目前還難以定論。但不管誰最終獲勝，飛機無疑都要進行相應的改裝，特別是改進飛機結構和材料以適應北極地區的需要。
