2020年11月9日，沈阳市交通运输局批复《沈阳客运集团有限公司关于159路线路调整的请示》（沈客集〔2020〕83号）。11月24日，159路正式更改线路走向。

线路由山水文园始发，途经考场街、东望北街、东望街、观泉路、联合路、北海街、崇山路、松花江街、昆山路、黑龙江街（内行），至北站北广场终点。

增加8个站位：崇山路鸭绿江东街、北塔、省教育厅、松花江街崇山路、宁山路小学、省消防总队、沈阳北站北、北站北广场。

取消13个站位：恒驰物流、沈阳大学西门、望花街临河路、小北关街二〇二巷、市物价局、天后宫、太清宫北、清真寺、市中级法院、市府广场东（市府广场西）、青年北大街哈尔滨路、哈尔滨路青年北大街、皇寺广场。

站位名称：山水文园、毛望公路、东山嘴子、金地檀悦、华晨汽车、陶瓷城、东望街东陶路、沈阳宝钢、联合路东建街、金地铂悦、康福食品、联合路东辽街东、联合路东辽街、联合路北海街、市胸科医院、柳条湖立交桥、崇山路鸭绿江东街、北塔、省教育厅、松花江街崇山路、宁山路小学、省消防总队、沈阳北站北、北站北广场。

线路车型由DD6118S13更换为XML6125JHEVD5CN型空调车，来源于观光一线、168、271路各1台，158路2台，配车数增加至5台。

换车后，159路按照物价部门批准的空调公交线路票价执行，票价由投币1元/人次上涨为2元/人次，盛京通普通卡刷卡1.8元/人次，学生卡刷卡0.8元/人次，关爱卡（60-69周岁老人）刷卡1元/人次，月票卡、夕阳红卡、爱心卡刷卡均有效（月票卡刷卡扣1次）。同时，支持交通联合一卡通，支持微信乘车码、支付宝沈阳电子公交卡、云闪付公交码、银联闪付、手机NFC公交卡等移动支付方式。