В 1954 году 9-я пехотная дивизия была преобразована в бронетанковую дивизию, имеющую в своём составе два боевых командования (Διοικήσεις Μάχης, ΔΜΑ). Из-за острой нехватки танков и другой бронетехники дивизия была бронетанковой только номинально. В 1956 году 9-я бронетанковая дивизия была преобразована в 20-ю бронетанковую дивизию без сохранения преемственности, которая постепенно формировалась в течение следующих четырех лет.Шаблон:Sfn С появлением первых танков M47 Patton в 1957 году были сформированы первые батальоны средних танков (Επιλαρχίες Μέσων Αρμάτων, ΕΜΑ) по 55 танков в каждом.Шаблон:Sfn
С 1964 года дивизия начала получать первые танки M48 Patton и бронетранспортеры M113, которые начали заменять старую технику.Шаблон:Sfn К 1971 году прибыло достаточное количество танков M48, чтобы можно было сформировать три новых батальона средних танков: 24-й, 25-й и 26-й, так что каждое боевое командование состояло из двух батальонов средних танков.Шаблон:Sfn В 1977—79 годах боевые командования были переформированы в бронетанковые бригады, при этом 3-е боевое командование переформировано в 23-ю бронетанковую бригаду, 1-е боевое командование переформировано в 24-ю бронетанковую бригаду, а 2-е боевое командование переформировано в 25-ю бронетанковую бригаду. 20-я дивизия оставалась оперативным штабом, координирующим две последние бригады.Шаблон:Sfn