Первой модификацией самолета, созданной после распада Советского Союза, стал Ан-26Д — с двумя накладными на фюзеляже топливными баками объемом по 1500 литров. Это позволило увеличить продолжительность полета на наивыгоднейшей высоте на 3,4 ч. Ан-26Д испытывался в филиале 929-го ГЛИЦ ВВС (бывший филиал НИИ ВВС в подмосковной Чкаловской) летом 1996 года. По сравнению с Ан-26А дальность полета Ан-26Д возрастала, в зависимости от температуры наружного воздуха, на 1000–1400 км. Судя по рекламным буклетам, преимущества Ан-26Д начинали проявляться при коммерческой нагрузке около 2000 кг. Но эта машина так и осталась в единственном экземпляре.
Кроме упомянутых вариантов известны: лесопожарный Ан-26П с двумя внешними баками для огнегасящей жидкости и Ан-26 «Стандарт» — для проверки работы аэродромных радиотехнических средств, связи и светосигнального оборудования аэродромов — АСЛК-Н.
Последней модификацией самолета стал воздушный пункт управления Ан-26БУС, созданный в АНТК им. O.K. Антонова в начале 2007 года и, видимо, для национальных ВВС.
На базе Ан-26 создано несколько вариантов летающих лабораторий. В частности, «Сфера», предназначенная для исследований физических свойств атмосферы, и Ан-26РЛ — для разведки рыбы и морского промысла. Последняя, оснащенная дополнительным топливным баком, может находиться в воздухе около девяти часов. Самолет используется не только для изучения морей и их обитателей, но и для определения толщины ледового покрова, поиска нефти и газа. Единственный экземпляр этого самолета до недавнего времени базировался в Архангельске.
Ан-26 «Банкет» создавался для исследований магнитного поля Земли. В хвостовой части фюзеляжа установлены две пятиметровые штанги, на которых крепились аэромагнитометры. Еще два таких же датчика разместили в буксируемых на тросах длиной 100 м гондолах. В походном положении гондолы фиксировались с помощью держателей, закрепленных по бокам фюзеляжа.
В 1982 году ресурс Ан-26 составлял 12 000 полетов, затем его продлили до 36 000 часов (20 000 посадок), а срок службы — 30 лет. Имеется возможность индивидуального продления ресурса самолета по просьбе заказчика.
В 1988 году в СМИ прошло сообщение, что эксплуатировать самолеты Ан-26 бесперспективно даже при плановой экономике, плановых убытках и прибыли. К счастью, «эксперты» ошиблись, и самолет продолжает летать как в вооруженных силах, так и в авиакомпаниях.
Ан-26 приняли на вооружение в мае 1975 года, но в силовые ведомства они начали поступать в 1970 году, сначала в Балашовское ВВАУЛ, затем Ан-26Ш — в Челябинское и Ворошиловградское училища штурманов. В том же году двенадцать «грузовиков» поступило в 10-ю отдельную Краснознаменную бригаду особого назначения (ОКБОН) в подмосковной Чкаловской. Самолет незначительно отличался по своим эксплуатационным характеристикам от Ан-24, был хорошо принят в вооруженных силах и быстро вытеснил поршневые Ил-14Т.
В военно-транспортной авиации полков или отдельных авиаэскадрилий Ан-26 не было. В ВВС и авиации ВМФ, а также других силовых структур эти машины решали лишь вспомогательные задачи.
Летному и техническому составу самолет нравился. Машина оказалась приятной в пилотировании, устойчивой, часто прощала даже грубые ошибки летчиков. Ан-26 отличался хорошими эксплуатационными и взлетно-посадочными характеристиками, неприхотливостью, высокой надежностью и прочностью конструкции. Высокую оценку получили двигатели АИ-24ВТ, отказы которых происходили чрезвычайно редко, но если все же один из них выходил из строя, то самолет мог продолжать полет, а посадка не представляла особых проблем даже для летчика средней квалификации. «Двадцать шестым» довольно много приходилось летать и с грунтовых аэродромов, демонстрируя свою неприхотливость.
В ноябре 1991 года экипажи НИИ ВВС во главе с Л. А. Козловым и А.С. Бутаковым установили три мировых рекорда.
Полеты Ан-26, к сожалению, не обходились без жертв. Первая катастрофа военного Ан-26, видимо, произошла 16 мая 1972 года. В тот день экипаж самолета, возвращаясь на аэродром после разведки погоды над морем, забыл переставить барометрический высотомер на давление аэродрома, и он показывал завышенную высоту. При пересечении береговой линии Ан-26 вошел в густой туман и, оказавшись на недопустимо малой высоте, врезался в здание детского сада в жилом квартале Светлогорска…
3 мая 1985 года из-за ошибки диспетчера во Львовской области столкнулся в облаках на высоте 3400 метров штабной Ан-26 Закарпатского ВО, на борту которого находилось практически все командование ВВС этого округа, с Ту-134 Эстонского управления ГА, следовавшим из Таллина в Кишинев.