Вертолёт Ми-8 является мировым рекордсменом по количеству модификаций.
* В-8 — Первый опытный экземпляр с одним ГТД АИ-24В. Первый полёт 24 июня 1961 года.
* В-8А — Второй опытный экземпляр с двумя ГТД ТВ2-117.
* В-8АТ — Третий опытный экземпляр.
* В-8АП — Четвертый опытный экземпляр.
Пассажирские
* Ми-8П (экспортное обозначение — Ми-17П) — пассажирский вертолёт на 28 мест. Имеет иллюминаторы прямоугольной формы.
* Ми-8ПА — модификация Ми-8П с двигателями ГТД ТВ2-117Ф.
* Ми-172
Транспортные
* Ми-8Т — транспортно-десантный вертолёт для ВВС.
* Ми-8ТС — экспортный вариант Ми-8Т для ВВС Сирии, доработанный для условий сухого климата.
Многоцелевые
Ми-17В-5 Казанского вертолётного завода.
* Ми-8ТБ
* Ми-8ТВ — экспортный вариант Ми-8ТБ. Отличалась установкой ПТУР 9M14M «Малютка» или их полным отсутствием.
* Ми-8АТ
* Ми-8АВ — воздушный минный заградитель для сухопутных войск. Устанавливался миноукладчик ВМР-1. Мог устанавливать от 64(в первых модификациях) до 200 мин.
* Ми-8АД — модификация воздушного минного заградителя для сухопутных войск предназначенный для постановки малогабаритных неизвлекаемых противопехотных мин.
* Ми-8МТ — модификация с двигателями ТВ3-117.
* Ми-8МТВ или Ми-8МТВ-1 — модификация с двигателями ТВ3-117ВМ. Запущена в серийное производство в Казани в 1988 году.
* Ми-8МТВ-2
* Ми-8МТВ-3
* Ми-8МТВ-5 — изменена форма носовой части («дельфиний нос»).
* Ми-8МТКО — вариант со светотехникой, адаптированной к применению пилотажной системы ночного видения.
* Ми-17-1В — экспортный вариант Ми-8МТВ.
* Ми-8АМТ (экспортное обозначение — Ми-171) — вариант Ми-8МТВ с небольшими изменениями, производимый на Улан-Удэнском авиационном заводе (с 1991 года).
* Ми-17КФ — модификация Ми-8МТВ-5 с авионикой фирмы Honeywell. Разработан ОКБ имени Миля совместно с КВЗ по заказу канадской компании Kelowna Flightcraft. Первый полёт 3 августа 1997.
* Ми-8ТГ — модификация Ми-8П с политопливными ГТД ТВ2-117Г.
* Ми-14 — многоцелевой вертолёт-амфибия. См. также: Модификации Ми-14.
* Ми-18 — удлиннённый вариант Ми-8МТ. Серийно не производился.