Eind 1989 bracht Atari de 520STE en 1040STE uit (ook geschreven als STE), verbeterde versie van de ST met verbeteringen aan de multimediahardware en het besturingssysteem. Het bevatte een groter kleurenpalet van 4096 kleuren ten opzichte van de ST's 512 (hoewel het maximale palet hiervan zonder programmeertrucs nog steeds beperkt was tot 16 in de laagste resolutie van 320x200 - en nog minder in hogere resoluties), Genlock-ondersteuning en een grafische co -processorchip genaamd Blitter, die snel grote blokken gegevens (vooral grafische sprites) in RAM kan verplaatsen.

Het bevatte ook een nieuwe 2-kanaals digitale geluidschip die 8-bit stereosamples in hardware tot 50 kHz kon afspelen. Er zijn twee verbeterde joystickpoorten (EJP) toegevoegd (twee normale joysticks kunnen met een adapter op elke poort worden aangesloten), met de nieuwe connectoren op gemakkelijker toegankelijke locaties aan de zijkant van de behuizing. De verbeterde joystickpoorten zijn hergebruikt in de Jaguar-console van Atari en zijn compatibel. RAM was nu veel eenvoudiger te upgraden via SIMM's. Ondanks dit alles liep hij nog steeds op 8 MHz.