在武器挂载能力方面，歼-16战斗机配备有1门Gsh-30-1型30毫米机关炮，具备搭载鹰击-62、鹰击-83、鹰击-9、雷电-10、霹雳-9、雷霆-2激光制导炸弹、雷石-6滑翔炸弹、200A反机场炸弹、500千克或1000千克级通用炸弹的能力。
歼-16战斗机配备了红外线仪、电视摄影机、激光测距仪，而且还可携带多种电子吊舱，因此具备主动和被动电子干扰能力，能够使用"交叉注视"型欺骗干扰手段对抗来袭的先进空空导弹。该型战斗机最大的特点是具备远距离的超视距攻击能力，以及强大的对地和对海打击能力。
同苏-30MKK战斗机一样，歼-16战斗机采用双座布局。为强化武器挂载能力，歼-16战斗机的起落架前轮为双轮。此外，垂尾的顶端被切尖，类似于原版的苏-27战斗机。这种战斗机的翼尖挂架与歼-11B型战斗机存在着差异。
