Isso muda um pouco com base na versão do Windows. O Windows 2000/2003 faz isso de um jeito, onde 2008+ faz outro. Em suma, quando a Microsoft lança um patch, seja um patch ou um service-pack completo, ele os libera como arquivos completos em vez de patches no nível do bit. Para patches de vários arquivos, eles têm alguma lógica neles para descobrir quais arquivos devem ser atualizados com base no que já está no sistema (consultando a lista de atualizações instaladas, examinando datas de arquivos ou ambos). Então, sim, quando chegar a hora de fazer o service pack de um sistema, se o SP tocar nos arquivos que você modificou, eles serão sobrescritos pelos arquivos fornecidos pela Microsoft.
Além disso, o Windows 2008 é muito sensível em modificar arquivos no System32. Você pode achar que é significativamente mais difícil do que em 2003.