В конце 1924 г. на фок-мачте смонтировали специальную рампу для запуска самолетов, однако после первого же испытания от этой системы отказались. Большие модернизационные работы по улучшению мореходных качеств корабля и увеличения эффективности его артиллерийского вооружения, были выполнены в Тулоне в период с 15 ноября 1924 г. по 4 августа 1926 г.

Как и на других кораблях этого типа, для снижения веса носовой оконечности демонтировали броневой пояс до 155 шпангоута; на нефтяное отопление перевевели одну из групп (секций) паровых котлов в котельном отделении №6; увеличили предельные углы возвышеия орудий главного калибра до 23°, что увеличило дальность стрельбы с 21000 м до 23700 м. Заменили дальномеры: на артиллерийском марсе установили новый монокулярный дальномер типа С с базой 4,57 м. Строенный дальномер на крыше боевой рубки заменили на спаренный, также типа С с базой 4,57 м. Дальномеры с такой же базой разместили в районе грот-мачты. На крыше башни № 2 установили дальномер с базой 8,2 м, в корму от него, установили зенитный дальномер с 1,5-м базой. На площадке грот-мачты создали запасной пост управления стрельбой, оснащенный дальномером с базой 4,57 м. Командно-дальномерные посты с дальномерами с базой 2 м установили на навигационном мостике. Штурманский дальномер с базой 1 м установили на крыше.

Оставили пять 90-см прожекторов: один на нижней платформе фок-мачты, два на прожекторной площадке и два на площадке грот-мачты. В 1928 г. число 90-см прожекторов увеличили до шести, сохранив и два 110-см прожектора. Состав катеров и лодок сделали таким же, как на "Бретань" после второй модернизации.

Во внешнем облике "Лоррейн" также произошли изменения: на крыше командно-дальномерного поста на треногой мачте, повилась дальномерная башенка, высота носовой трубы увеличилась на 3 м, изменилась конструкция и увеличилась длина стрелы шлюпочного крана, на крыше башни №3 установили взлетную платформу; грот-мачту сместили на 2 м в нос и изменили ее конструкцию, укоротили грот-стеньгу до 6 м.

16 августа 1926 г. "Лоррейн" снова вошел в состав флота.

В январе 1929 г. в Тулоне на "Лоррейн" увеличили высоту грот-мачты до 29 м, деревянные реи на фок-мачте заменили металлическими ферменными конструкциями.

Модернизация, которая проходила с 17 декабря 1929 г. по 6 июня 1931 г. в Бресте, включала только перевод на нефтяное отопление паровых котлов секции № 5 и незначительные изменения в конструкции мостиков: установку леерных ограждений на мостиках вокруг носовой трубы и устройство небольшого ходового мостика перед боевой рубкой.

15 июля 1931 г. "Лоррейн" снова вошел в состав флота.

В сентябре 1931 г. в Тулоне, установили еще один мостик, необходимый для вице-адмирала – командующего эскадрой Средиземного моря. Там же, в Тулоне, с 1 августа по 2 ноября 1932 г. вместо четырех старых 75-мм зенитных орудий установили шесть 75-мм зенитных орудий образца 1922 г. На палубе юта смонтировали антенну радиогониометра, но при стрельбе из орудий кормовых башен главного калибра, работать это устройство не могло.

Кардинальные изменения произошли с "Лоррейн" в результате выполнения работ по четвертой модернизации, проходившей в Бресте с 18 сентября 1934 г. по 20 ноября 1935 г.

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.