Изменение значения внутри строки

Нет.

Строки в C# неизменяемые, так что вам придётся создавать новую строку, изменить уже существующую строку невозможно*.

Если нужна запись символов по индексу, то проще всего перегнать строку в StringBuilder, в котором можно менять значения по индексу, а также добавлять их и удалять. А после окончания обработки снова перегнать в строку:

string s = "Машинная сила";
StringBuilder sb = new StringBuilder(s);
sb[9] = 'п';
s = sb.ToString();

Если нужно заменить один символ, может быть проще всего откусить подстроку до этого символа и после, и сконкатенировать.

Обратите внимание, что в коде у меня каждый раз создаётся новая строка, так что те, кто имел ссылку на старую строку, не увидят изменений.

*Ну то есть возможно через unsafe-код или там рефлексию, но если вы так сделаете, ваш тимлид и вся команда прибегут бить вас после первого же code review.

Можно использовать unsafe-код, если нужно менять строку. Редко когда такое действительно оправдано, но возможно вам нужно чтобы ваш код очень быстро работал.

В общем это можно делать на свой страх и риск, когда вы уверены, что вы всё предусмотрели и вам нужна действительно огромная производительность.

string s = "Машинная сила";
unsafe
{
    fixed (char* chars = s)
    {
        chars[9] = 'п';
    }
}

Чтобы это компилировалось в свойствах проекта следует отметить галочку Allow unsafe code.

Побочные эффекты

Однако из-за интернирования строк в C# также строки с тем же значением поменяются (спасибо @VladD за эту мысль):

public static void Main()
{
    A();
    Console.WriteLine("Hello world"); // Выведет "Hello bugs!"
}
public static unsafe void A()
{
    string s = string.Intern("Hello world");
    fixed (char* p = s)
    {
        p[6] = 'b'; p[7] = 'u'; p[8] = 'g'; p[9] = 's'; p[10] = '!';
    }
}

Без string.Intern данное поведение также сохраняется.