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En 1980, la GT subi un restylage. À l'extérieur, on trouve de nouveaux feux arrière d'une seule pièce, des pare-chocs en plastique gris, des prises d'airs et des jupes latérales ; tout l'acier inoxydable brillant, à l'exception de la calandre triangulaire Alfa Romeo, est remplacé par une garniture noir mat. La version 1,6 litre est abandonnée et l'Alfetta GTV devient simplement l'Alfa Romeo GTV 2.0 ; le nom de l'Alfetta est abandonné, mais le coupé de deux litres conserve sa désignation de type 11636 pour la conduite à gauche et 11637 pour la conduite à droite. Les jantes en alliage de 15 pouces en forme de disque sont désormais de série, contrairement aux jantes de 14 pouces en acier embouti ou aux jantes en alliage de 14 pouces en option des voitures précédentes.
Plus tard dans la même année, la GTV 6 2.5, une version de la GTV avec le moteur V6 2,5 L à SACT de la berline de luxe Alfa Romeo Alfa 6, est lancée. En conséquence, le capot adopte une bosse pour dégager le haut de l'admission devenant ainsi sa caractéristique la plus prononcée. Grâce à l'injection Bosch L-Jetronic au lieu des six carburateurs Dell'Orto de l'ancienne Alfa 6, le V6 était beaucoup plus facile à démarrer. Le moteur à injection était également capable de répondre aux normes strictes d'émissions introduites en Suisse (partagées avec la Suède) pour 1983. Le V6 a reçu des critiques élogieuses de la presse automobile, qui avait auparavant fustigé le même moteur dans l'Alfa 6 à cause des problèmes de carburateur. Il a trouvé sa véritable place dans la carrosserie gran turismo de la GTV 6, où il a pouvait pleinement s'exprimer, bien plus que dans la berline Alfa 6, moins sportive. L'injection a fini par faire son apparition dans la deuxième série de l'Alfa 6 également. La GTV a subi plusieurs évolutions, dont de nouveaux rapports de transmission et un intérieur modernisé en 1984.
La GTV 6 fut également une voiture de course assez réussie ; le châssis de type 116 a été développé pour la course depuis sa première sortie lors du rallye de San Martino di Castrozza en 1974. Les succès en course comprenaient la victoire du Championnat européen des voitures de tourisme quatre années de suite (1982-85), le Championnat britannique des voitures de tourisme en 1983 piloté par Andy Rouse, ainsi que de nombreuses autres compétitions de course et de rallye dans des championnats nationaux comme la France et l'Italie. Une GTV 6 de Groupe A conduite par le pilote français Yves Loubet a remporté sa catégorie quatre années de suite de 1983 à 1986 dans la manche du Tour de Corse du Championnat du monde des rallyes.
Le GTV 6 Grand-Prix a été introduit en 1985 sur certains marchés européens (notamment en Suisse et en Allemagne). Elle était dotée d'un kit de carrosserie conçu par Rayton Fissore.
Une GTV 6 a été conduite jusqu'à la victoire par Greg Carr et Fred Gocentas dans le championnat australien des rallyes en 1987.
