2002年，中国铁道部向株洲电力机车厂下达了《SS9型电力机车改进设计任务书》，要求株洲电力机车厂在早期生产的韶山9型电力机车的基础上，针对首批机车存在的问题进行改进，按照"模块化、标准化、系列化"的原则，对机车的设备布置、通风系统、车体钢结构等进行重大设计改进。改进型机车是在原韶山9型电力机车的主要技术参数和牵引制动特性不变的基础上，开发一种新型的机车设备布置设计平台，主要特点包括:采用独立通风系统、中央贯通走廊、屏柜化设备布置方式、标准化司机室、卧式主变压器、以及流线型车体外观等。中国铁道部并没对改进型机车给予新型号，但中国铁路爱好者普遍称改进型机车为"韶山9G型"或"SS9G"。

首台改进型机车(0044)于2002年6月在株洲电力机车厂落成。同年，开始批量生产改进型机车，首批机车配属沈阳机务段。2003年4月，北京铁路局北京西机务段、广州铁路集团长沙机务段及广州机务段亦开始配属韶山9型电力机车，在京秦铁路、京广铁路投入运用。2003年10月，秦沈客运专线正式开通运营，在该线上使用的韶山9型电力机车均加装了TVM430车载超速防护设备。此外，韶山9型电力机车也参与了中国铁路第五次大提速的提速牵引试验，为开行点对点直达特快列车作好技术准备。2003年12月，韶山9型电力机车完成了北京至哈尔滨、北京至长沙的长距离不停站牵引试验，试验列车编组19辆，期间最高试验速度达到173.1公里/小时。2004年，韶山9型电力机车被中国铁道部确定为中国铁路第五次大提速的主型机车之一，承担其中7对直达旅客列车牵引任务，武昌南机务段开始配属韶山9型机车。2006年，随着京沪铁路、沪昆铁路两条干线的电气化改造先后完工，上海铁路局上海机务段、济南铁路局济南机务段、南昌铁路局南昌机务段也配属了韶山9型电力机车。

至2006年停产，株洲电力机车厂累计生产了170台韶山9型改进型电力机车(0044~0213)。改进型机车均采用红白色涂装;其中0045号机车出厂时曾采用蓝白色涂装，并参加了2003年初举行的铁道部新造机车质量展示会，展示会结束后又恢复红白色涂装。韶山9型改进型机车常被中国的铁路爱好者昵称为"烧酒"，源于韶山9型简称为"韶九"，与"烧酒"谐音。