A319neo原型机
空中巴士集團已經決定向航空市場提供三種不同的A320neo系列機種。原本的A319，A320與A321型客機將皆會發展新型的neo機型。僅有A318系列客機預期不會發展-neo機種，但未來將可能因市場需求改變而有所更動[19]。
A319neo：起始客户为中国南方航空。由於市場關係，加上A220-300的登場，因此訂單數相對稀少[20]。
A320neo：起始客戶原為維珍美國航空[15]，後確認為卡塔尔航空，又因普惠PW1100G發動機技術問題，起始客戶改為漢莎航空[21]。
A321neo：起始客戶為ILFC[22]。
A321LR：A321neo Long Range，即延程飛行。起始客戶為 Air Lease Corp. (ALC)[23]。
A321XLR：A321neo eXtra Long Range，即超远程版，定位於「超長程窄體客機」。于2019年巴黎航展上提出。起始客戶為中東航空[24]。
空客灵活客舱构型
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捷蓝航空的A321-271NX（灵活客舱构型）
空客在A321neo上推出灵活客舱构型（Airbus Cabin Flex，简称ACF），使用该构型的A321neo取消了原本的2号舱门，机翼上方改为两个并排的紧急出口（客戶也可選擇只需1對紧急出口），3号舱门也稍有后移。此构型使A321neo的最大载客量增加到240人。
使用灵活客舱构型之A321neo客戶可選擇以下艙門配置
方案1-前後端艙門+1對并排的紧急出口（取消第2對并排的紧急出口以及3號艙門），僅公務航空採用此方案，最大允許座位數：165（可擺放全平躺商務艙）
方案2-前後端艙門+2對并排的紧急出口（取消3號艙門），一部分的正規航空公司皆採用此方案，亦為台灣籍航空業者單一指定配置，最大允許座位數：195（可擺放全平躺商務艙）
方案3-前後端艙門+1對并排的紧急出口以及3號艙門（取消第2對并排的紧急出口），大部分的正規航空公司採用此方案，亦為陸籍航空業者主要採用配置，最大允許座位數：220
方案4-前後端艙門+2對并排的紧急出口以及3號艙門，僅少數的正規航空公司以及所有低成本航空公司皆採用此方案，最大允許座位數：244
這架公務航空A321neo安裝1對並排的緊急出口（取消1對緊急出口及3號艙門） (方案1，座位數: 76， 最大允許座位數: 165)。
這架中華航空A321neo配置2對並排的緊急出口（取消3號艙門，改為窗戶） (方案2，座位數: 180， 最大允許座位數: 195).[25]
這架國泰航空A321neo安裝3號艙門，且機翼上配置1對並排的緊急出口(方案3，座位數：202，最大允許座位數: 220)。
這架廈門航空A321neo在採用靈活客艙構型下單側擁有5個艙門/緊急出口(方案4，座位數: 208， 最大允許座位數: 244)[25]。
自2020年起，除全日空外，新出廠之A321neo（包含A321LR以及A321XLR）均全面標配空客灵活客舱构型，無法更改。
A321LR
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阿基亞以色列航空在2018年11月13日接收了首架A321LR
A321LR是A321neo的衍生版，因其最大起飛重量（MTOW）提高至97噸而得名，在加裝2,990 L（790 US gal）油箱以二級座位編排下可搭載206名乘客航行至4,000 nmi（7,400 km；4,600 mi）[26][27]。在包含優質經濟艙的二級搭載164乘客可航行至4,100 nmi（7,600 km；4,700 mi）[28][29]。2014年10月，波音757-200因日漸老舊而停產，但以廣體客機替代是不符合經濟規模的，空巴於是提出 A321LR 用作汰換的構想，而運營成本根據座位編排可降低約25-30%[30][31]。
A321XLR
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2018年1月，空客表示它正在研究A321LR的改型，其中最大起飛重量（MTOW）需要进一步增加，需要加强起落架。在密度较低的客舱条件下，航程期望能达到5,000海里（5,800英里，9,300公里）。[32]它将覆盖更多可能成为波音NMA（英语：Boeing New Midsize Airplane）目标市场的细分市场。
2018年10月，越洋航空和AerCap表达出了对A321XLR的兴趣。越洋航空可以从蒙特利尔和多伦多出发，到达斯洛伐克斯普利特等东欧目的地。[33]11月，空客表示，A321XLR的最大起飞重量将超过100吨（220,000磅，100,000公斤），相比具有相同机翼和发动机的A321LR可多出700海里（810英里，1,300公里）的航程，增加了燃油容量，加强了起落架。[34]2019年1月，加拿大航空表示有兴趣使用窄体机执飞跨大西洋航线，并考虑选择A321XLR和波音737 MAX。[35]
A321XLR于2019年6月17日在巴黎航空展上正式公布，预计从2023年开始交付。它的设计提供了4,700 nmi（8,700 km）的航程，并配备了一个新的永久性后中心油箱（RCT），用于装载更多燃料，配备一个加强的起落架，高达101吨（223,000磅）的最大起飞重量（MTOW），以及一个优化的机翼后缘襟翼以保持起飞性能。[36]RCT将可搭载12,900升（3,400加仑）燃料，相当于4个3,121升（824加仑）当前的辅助中央油箱（ACT），而它的重量就像一个ACT一样，占据两个ACT那么大的空间；如有必要，也可安装前置ACT。[37]几家租赁公司和航空公司的订单在展会上公布，飞机租赁公司ALC为首家宣布订单的公司，该公司订购了27架A321XLR以及其他23架A321neo和50架A220-300。[38]中东航空订购了4架A321XLR，将成为启动客户。[39]澳洲航空订购了36架A321XLR，包括将原有26架A321neo订单转换为A321XLR和新订10架，用于在澳大利亚和亚洲之间的航线上运营，并且也将成为启动客户之一。[40]
2022年6月15日，A321XLR於漢堡完成首飛，歷時4小時43分鐘。在試飛中，機組對飛行控制系統、引擎等主要系統進行測試，確保所有功能正常。同時，A321XLR有望在2024年正式投入服務。[41][42][43]
公务机型号
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空客提供两种公务机型号：ACJ319neo，搭载8名乘客，航程最高可达6,750海里 / 12,500公里； ACJ320neo，搭载25名乘客，航程可至6,000海里 / 11,100公里。 CFM LEAP-1A或普惠PW1000G降低燃油消耗可提供额外的航程以及较低的发动机噪音。为了增加燃料容量，ACJ319neo最多可提供五个额外的辅助中央油箱（ACT）。[44]
第一架ACJ320neo于2019年1月交付，ACJ319neo的交付预计将在几个月后开始。[45]2019年4月25日，ACJ319neo搭载着五个ACT完成了第一次飞行，然后进行了短暂的测试活动，随后又交付给了德国K5航空。[46]第二天，飞机完成了持续16小时10分钟的耐力测试飞行，并为空中客车机组人员创造了最长的A320系列飞行记录。[47]
軍用型號
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2018年7月，空巴表示正研究開發軍用版本的A320neo，名為A320M3A。此型號飛機可用作反潛機、空中預警機或行政專機等用途[48]。
2024年11月，空巴國防暨航天公司發表A321MPA作為法國下一代噴射反潛機用於取代現役布雷蓋公司（Breguet Aviation）所製造的雙螺旋槳長程海上巡邏機—Breguet Br.1150 Atlantic「Atlantique 2, ATL 2“大西洋2號”」，以超長程型A321XLR為藍本研製衍生而成。