Mit der erstmaligen Inbetriebnahme von Softwaresystemen ist die Phase Entwicklung zwar abgeschlossen, dennoch müssen Änderungen und Anpassungswünsche der Anwender auch für Anwendungen im laufenden Betrieb umgesetzt werden. Die Bandbreite der notwendigen Änderungen reicht dabei von der Korrektur von Rechtschreibfehlern der Anwendungsoberfläche, dem Einspielen von Versions- und Sicherheitsupdates bis hin zur Ergänzung komplett neuer Funktionen. Diese Phase im Softwarelebenszyklus wird "Wartung" genannt. Sie umfasst dabei alle Aktivitäten der Wartung und Weiterentwicklung der Anwendung nach deren Inbetriebnahme.
Mit dem Begriff Wartung wird die korrigierende Anpassung von Softwaresystemen bezeichnet, die sich hauptsächlich mit der Beseitigung von erkannten Fehlern beschäftigt. Insbesondere industrielle Informationssysteme sind bei ihrer Auslieferung nicht fehlerfrei. Trotz der Maßnahmen zur Qualitätssicherung ist damit zu rechnen, dass sich Restfehler im System befinden. Neben dem Beseitigen von Fehlern sind Anpassungen mit dem Ziel eines besseren Laufzeitverhaltens oder der wirtschaftlicheren Nutzung von Ressourcen ebenfalls Wartungsaufgaben.
Falls ein Softwaresystem um fachliche Funktionen erweitert werden soll oder fachliche Funktionen verändert werden müssen, handelt es sich um Aktivitäten zur Weiterentwicklung des Systems. Bei geplanten Systemlaufzeiten von 10 Jahren oder länger müssen bereits bei der Erstellung von Software zukünftige Weiterentwicklungen beim Design des Systems mit berücksichtigt werden.
Sowohl Wartung als auch Weiterentwicklung bedeutet, dass der Programmcode eines sich bereits in Betrieb befindlichen Systems geändert werden muss. Damit werden in der Phase Wartung also Aktivitäten der Phase Erstellung durchgeführt. Anschließend muss das nun angepasste System in Betrieb genommen werden. Das bedeutet, dass Aktivitäten der Phase Betrieb durchgeführt werden müssen. Nach der erstmaligen Inbetriebnahme eines Softwaresystems wechseln sich die Phasen Wartung und Betrieb in relativ kurzen Zyklen ab.
In Releaseplänen werden für jede Anwendung Termine genannt, zu denen jeweils ein Update der Anwendung zur Verfügung gestellt wird. Diese Pläne helfen bei der Zusammenarbeit von Fachabteilung (die Änderungswünsche haben), Anwendungsentwicklung (die die Änderungswünsche umsetzen) und IT-Betrieb (der die Anwendung in den Produktivbetrieb bringt).
Für Softwaresysteme lässt sich beobachten, dass der Aufwand für die Wartung und Weiterentwicklung über den gesamten Lebenszyklus betrachtet den Aufwand für die Erstellung um den Faktor 2 bis 4 übersteigt. Bei einem Erstellungsaufwand von 500.000 EUR für eine Anwendung kann mit Wartungskosten in Höhe von 1 bis 2 Mio. EUR gerechnet werden. Der konkrete Aufwand unterscheidet sich stark von Anwendung zu Anwendung. Bei Laufzeiten von 15 Jahren oder mehr können die Wartungsaufwände im Vergleich zur Erstellung deutlich höher ausfallen.