歼-10的原型和预生产型机大多挂载两枚PL-8(以制“怪蛇”Ⅲ)近程红外制导导弹。歼-10的武器系统还将包括已经在歼-11上使用的俄制空空导弹(R-73近程和R-77中程主动制导导弹),以及中国的PL-12中程雷达制导空空导弹。在执行对地攻击任务时,歼-10也可以携带国产和俄制的空地导弹和激光制导炸弹(包括鹰击-8K反舰导弹和新型鹰击-9反辐射导弹),以及非制导炸弹和航空火箭弹。除了外挂武器,歼-10还安装了一门半埋入式双管23毫米机炮(俄制Gsh-23型机炮的中国版),位置在进气口下方前起落架左侧。此外还可以挂载红光-I型 红外线搜索吊舱、BM/KG300G 防卫干扰吊舱、KZ900 电子侦察吊舱、蓝天导航攻击吊舱、FILAT 前视红外线轰炸导引吊舱等。随着FC-1携带的SD-10中距主动雷达制导空对空导弹的公开,歼-10将会拥有更加强大的武器。
歼-10采用中国JL-10脉冲多普勒雷达,搜索距离100千米~130千米,攻击距离80千米~90千米,可同时跟踪6个目标,并选定4个加以锁定摧毁;远期将采用中国制造相控阵雷达或俄罗斯“甲虫”、“珍珠”雷达。歼-10的脉冲多普勒雷达搜索距离在100至130千米之间,攻击距离在80到90千米左右,应能同时对付两个目标。由于雷达也是中国军工的弱项,为歼-10 研制火控雷达也很艰难,中国只有南京第 14 电子研究所能担当此重任。没有好的雷达,歼-10本身性能再好,也只会象以往几个型号的作战飞机那样,无法攻击低空目标,缺乏多用途能力。歼-10是中国第一种配套雷达早于飞机本身研制成功的战斗机。而该雷达与美国F-16采用的APG-66/68 两种雷达,有着密切的关系。
最初中国获得的幼狮数字式四余度飞行控制软件,只是整个软件的其中一部分。加上设计要求一直在改动,成飞为此在软件设计方面付出了巨大的努力。中国对数字线传飞行控制的研究有一定的基础,包括歼-6的变稳机、歼-8IIACT等,都是线传控制的重要试飞机种。611所仅用了3年时间就摸透了以色列的线传技术,研制成功了使用ADA写成了数字式四余度线传飞行控制系统软件。即便是俄罗斯的相应系统,在同一时期也还只是在研究之中。