В части энергетической установкибыли выполнены следующие работы: демонтировали котлы системы Бельвиля, а вместо них установили 6 котлов с нефтяным отоплением, типа Индре, разработанным по программе ВМФ Франции по переводу корабельных паровых котлов на нефтяное отопление, отсеки для хранения угля были переоборудованы в нефтяные цистерны (общий запас мазута составил 2500 т), на средние валы поставили турбины крейсерского хода системы Парсонса с понижающими редукторами. На внешних валах турбины высокого давления заменили турбинами системы Парсонса.

Для постоянного базирования корабельной авиагруппы пожертвовали средней башней главного калибра. Вместо нее устроили ангар на три гидросамолета, на крыше которого в диаметральной плоскости разместили поворотную катапульту длиной 23 м. Самолеты поднимались из ангара на специальном лифте. Для производства спускоподъемных операций с корабельными гидросамолетами стрелы шлюпочных кранов удлинили с 11,5 м до 19 м. Оборудовали систему заправки самолетов с цистерной на 10 т авиатоплива. В обеспечение секторов поворота катапульты по 38° на каждый борт уменьшили размеры носовой трубы и изменили расположение переходных мостиков вокруг нее. Для запуска самолета катапульта разворачивалась на траверз.

Артиллерия теперь состояла из 8 орудий главного калибра 340 мм в четырех башнях. 340-мм орудия главного калибра образца 1912 г. заменили на орудия того же калибра, предназначавшиеся для линкоров типа "Норманди", 14 орудий калибра 138,6 мм (четыре орудия кормовых плутонгов (секции №№14 и 15) демонтировали, а амбразуры зашили). Полностью изменился состав зенитной артиллерии – вместо 75-мм орудий установили четыре спаренные установки 100-мм орудий с коробчатыми щитами и с боезапасом 1800 выстрелов и установили две счетверенные пулеметные установки калибра 13,2 мм на специальной площадке в корму от грот-мачты. Артиллерийские погреба средней башни главного калибра переоборудовали под погреба противоминных и зенитных орудий, обустроив их соответствующим количеством норий. Сняли торпедные аппараты на крышах башен главного калибра сохранились четыре 47-мм салютные пушки.

Претерпели изменения системы управления стрельбой. Установили три монокулярных дальномера типа С с базой 4,57 м (один на башне командно-дальномерного поста на фок-мачте, второй в составе спаренного дальномера на крыше боевой рубки и третий в башенке в нос от грот-мачты). В составе спаренного дальномера на крыше боевой рубки установили стереоскопический дальномер с 5-м базой. На башне № 2 смонтировали стереоскопический дальномер с базой 8,2 м. Установили четыре дальномера с 3-м базой соответственно для управления зенитной и противоминной артиллерией каждого из бортов. Число дальномеров с 2-м базой возросло до пяти (по одному для каждой из башен главного калибра и один для управления стрельбой орудий противоминного калибра). Наконец, установили три дальномера с базой 1 м: один-на площадке 13,2-мм пулеметов на грот-мачте и два побортно от возвышенной кормовой башни. Установили два новых диска визуальной передачи при групповой стрельбе, один, неподвижный, круглый (раньше этот диск был квадратным) на носовой стенке командно-дальномерного поста, второй, подвижный, круглый, на площадке грот-мачты. Циферблаты дисков были черные с белыми цифрами и стрелками.

Оставили шесть прожекторов: два 90-см прожектора на площадке верхнего мостика на фок-мачте и два на нижней прожекторной площадке грот-мачты. Два 110-см прожектора остались на верхней прожекторной площадке грот-мачты.

Линейный корабль "Прованс". 1916 г. (Носовая часть корабля с указанием швартового и якорного устройств)

Внешний облик "Лоррейн" претерпел соответствующие изменения. В отличии от "Бретань" и "Прованс", новые дымовые трубы "Лоррейн" были круглые и одинаковой высоты, между ними, на крыше ангара, размещалась катапульта для запуска гидросамолетов. При этом, кормовая труба была еще и смещена в корму на 5 м. Высота стеньги фок-мачты снова уменьшилась до 10 м. Ферменные реи на фок-мачте развернули в корму на 45° от траверза, площадь верхнего мостика существенно возросла. С площадок на вертикальной опоре фок-мачты исчезли прожектора. Появилась характерная грибовидная платформа – продолжение верхнего мостика. Вдоль стенок ангара на палубе надстройки установили 100-мм спаренные зенитные установки. Существенно длиннее стали ферменные стрелы шлюпочных кранов, а на комовой трубе появились характерные для французских кораблей растяжки радиоантенн.

30 января 1936 г. "Лоррейн" снова вошел в состав флота. С конца 1937 г. по начало 1940 г. "Лоррейн" прошел еще три небольших переоборудования. С 15 сентября по 8 ноября 1937 г. в Бресте увеличили нижнюю площадку на фок-мачте (ранее там размещались прожектора) и разместили на ней счетверенную пулеметную установку калибра 13,2 мм. Над этой площадкой устроили еще одну – наблюдательную.

С 6 октября по 16 ноября 1938 г. также в Бресте, над сдвоенным дальномером на грибовидной платформе установили дальномер с 3-м базой , а дальномер с базой 4,57 м в командно-дальномерном посту на вершине фок- мачты, заменили на стереоскопический дальномер с 8-метровой базой.

С 30 января по 3 апреля 1940 г. в Тулоне с корабля сняли 100-мм зенитные установки и вместе с двумя 100-мм установками с береговой батареи Ниолон (Niolon), близ Марселя отправили их для установки на строившийся линейный корабль "Ришелье". Вместо снятых зенитных орудий "Лоррейн" получил восемь 75-мм зенитных орудий образца 1922 г. с коробчатыми щитами. Шесть таких артиллерийских установок взяли из числа приготовленных для вооружения вспомогательных крейсеров ХЗ, Х12 и XI5, а еще две из береговой обороны.

Последнее большое переоборудование "Лоррейн" претерпел с 16 марта по 21 мая 1944 г. в Оране. Целью работ было увеличение эффективности противовоздушной обороны. С него сняли катапульту и три гидросамолета, счетверенные установки калибра 13,2 мм, дальномеры с базой 1 м, оптические артиллерийские указатели, 90-см прожектора и, с юта, антенну радиогониометра.

Затем на корабль установили: 14 40-мм одноствольных зенитных автоматов "Бофорс", в том числе: 2 батареи по четыре установки на палубе надстройки в нос от 75-мм орудий и две батареи по 3 установки в районе ростр, 25 20-мм одноствольных зенитных установок "Эрликон", в том числе: 2 на палубе юта, 6 на крышах башен главного калибра № 2 и № 3, 3 на нижней площадке грот-мачты и 1 на верхней, 8 (две батареи по четыре установки) на крыше ангара, 1 на площадке вертикальной опоры фок-мачты, 2 на крыше верхнего мостика и 2 на грибовидной площадке над башенкой сдвоенного дальномера.