30 maja 1931 roku „Kirishimę” i pozostałe okręty typu przeklasyfikowano z krążowników liniowych na pancerniki (określane też jako szybkie pancerniki)Kongo class battlecruisers w serwisie Imperial Japanese Navy, dostęp 2009-03-10..
Na przełomie lat 1932–1933 wzmocniono uzbrojenie przeciwlotnicze, zamieniając działa 76 mm na cztery podwójne stanowiska dział uniwersalnych 127 mm i cztery działka automatyczne 40 mm, a pod koniec 1933 „Kirishimę” wyposażono w katapultę dla wodnosamolotów rozpoznawczych i 2–3 wodnosamoloty Nakajima E4N2.
W latach 1934–1936 okręt poddano drugiej zasadniczej rekonstrukcji, zamieniając starą siłownię na nowoczesną, o ponad dwukrotnie większej mocy – 136 000 KM przy podobnych rozmiarach i mniejszej masie. Kotły o opalaniu mieszanym zamieniono na 8 kotłów opalanych mazutem. W celu zwiększenia prędkości, oprócz większej mocy siłowni, zoptymalizowano kształt kadłuba, wydłużając rufę okrętu o 7,6 m. Działania te spowodowały przyrost prędkości do 30,5 w. Ponownie zwiększono kąt podniesienia dział do 43°, przez co zwiększono ich donośność z 29 000 m do 33 000 m. Zwiększono również z 15° do 30° kąt podniesienia dział artylerii średniej 152 mm umieszczonych w kazamatach i ich donośność, zmniejszając przy tym ich liczbę do 14.