殲16使用了更能適應粗暴起降的雙輪主起落架。垂尾尖部有所修形。殲16與F-15E相比,挂載能力各有所長。F15E機身兩側的保形油箱,每個有三個前後排列的重載挂架,能挂大量炸彈,但因為每側翼下僅有一個重載挂架,大型飛彈卻挂不了多少;而殲16翼下挂架多,機身下縱向空間充裕,很適合挂載飛彈。一架殲16就形同一個小型飛彈庫,一共是12個武器外挂點,最大的載彈量可達12噸,既可挂載各類空地飛彈和精確制導炸彈來打擊地面目標,也可以挂載鷹擊83和鷹擊62反艦飛彈來攻擊海上目標,還可以挂載霹雳10霹雳12/15空空飛彈與敵機進行空中較量。
殲16一共12個外掛架,比F15E略少,不過殲16重載掛點多,可以掛載更多的重型炸彈跟飛彈,F15E掛點多,可以掛更多的空空飛彈,不過殲16加上復合掛架可以最多掛載16枚空空飛彈,可以掛載4枚PL8/10加12枚PL12/15空空飛彈
2014年5月新一批殲16戰機交付中國空軍使用。新款殲16將采用部分四代機技術。2015年12月中國沈飛公司研制的殲-16電子戰型飛機已經實現首飛。殲-16電子戰型的主要改進之處是取消了包括機炮在內的許多設備,增加了電子對抗用的相關設備。該機采用類似美國EA-18G裝備的新型APG-79有源相控陣雷達,具備電子戰能力。從外形上看,該機兩側翼尖上安裝的吊艙從前到後各有4個刃狀天線,可以推測這一吊艙的作用和美國EA-18G“咆哮者”翼尖吊艙類似,具備寬頻信號感知和識別功能殲16的光電瞄準系統(EOTS),這是一個高性能的、輕型多功能系統。它包括一個第3代凝視型前視紅外(FLIR)。FLIR可以在更遠的防區外距離上對目標進行精確的探測和識別。EOTS還具有高分辨率成像、自動跟蹤、紅外搜索和跟蹤、激光指示;測距和激光點跟蹤功能。
殲-16有兩種武器至關重要,一個是隱身防區外彈藥布撒系統,隨著預警機和作戰飛機的雷達升級為有源相控陣,攻擊機憑借低空突防可能也很難對對方縱深目標進行打擊了,所以就需要隱身防區外彈藥布撒系統,這也是為什麽新世紀這種武器成為空地武器發展熱點的主要原因,在2012年珠海航展中國曾經展出過無動力的天雷隱身防區外彈藥布撒系統,它在無動力投放條件下的打擊距離可以達到120公裏,如果配備發動機,那麽可以超過200公裏,殲-16可以在對方防區範圍之外,發射隱身防區外彈藥布撒系統對其重要目標進行打擊。另外一個是鑽地炸彈,在2012年珠海航展上面,中國展出了1000公斤天戈激光制導炸彈,它的彈體細長,顯然有提高鑽地能力的考慮,實際上它的介紹也包括侵砌和深侵侵砌,隨著現代技術的發展,各國地下工事和具備堅固防護能力的目標增多,所以需要作戰飛機具備較高侵砌能力的鑽地彈來對付這些目標,由于這些炸彈的體積和炸彈都較大,因此一般戰鬥機都難以挂載,甚至第五代戰鬥機因為彈艙的限制,也難以挂載,所以需要第四代重型殲擊轟炸機來使用,如重量高達2.3噸的GBU-28激光制導鑽地彈在美國空軍之中只有F-15E才能挂載。對于中國來說,還缺少B-2這樣的隱身戰略轟炸機,轟-6K的突防能力弱,所以未來投放激光制導鑽地彈可能要交給殲-16來執行。飛彈:鷹擊-62反艦巡航飛彈,鷹擊-83反艦飛彈,鷹擊-91反艦飛彈,鷹擊-9多用途飛彈,雷電-10反輻射飛彈,霹雳-8空空飛彈,霹雳-11空空飛彈,霹雳10近距格鬥飛彈,霹雳-12中程空空導彈,霹雳15遠程空空飛彈,鷹擊91反輻射飛彈,KD88空地飛彈;炸彈:雷霆2雷射導引彈,雷石6滑翔制導炸彈,飛騰系列制導炸彈,200A反機場跑道炸彈,500KG,1500KG通用炸彈。