机载武器歼-15的机载武器应该和现役歼-11B、歼-11BS相似。但由于是海军型号，因此会更强调对海攻击能力，尤其是具备强大的使用反舰导弹能力。固定武器为一门30毫米机炮，可以携带使用现所有国产精确打击武器，如霹雳-8/9近程空空导弹、霹雳-12主动雷达制导远程空空导弹、鹰击-91超音速远程反舰/反辐射导弹、鹰击-8空对舰导弹、以及“雷石”系列制导炸弹等，而且可以使用和俄制苏-30战斗轰炸机配套引进的各种俄制精确打击武器如Kh-59ME远程防区外空地导弹。由于载弹量大，还可以使用重型反舰导弹，如国产鹰击-62。
带弹的飞鲨
动力系统歼-15配备我国自行研制的WS-10“太行”涡轮风扇发动机，推力达到132千牛，约合13500千克，远大于俄罗斯AL-31发动机的12800千克最大应急推力，更有利于起飞操作。发动机推力上升，也有助于提高飞行性能，估计歼-15战斗机的爬升率等性能可以接近陆基苏-27S的水准。有资料反映，歼-15在没有副油箱情况下转场航程可以达到3000公里，所以具有很强的远程作战能力。
材料和生产工艺随着技术的进步，大型机床的发展，中国现在已可以生产苏27系列飞机的整体钛合金大框，极大地增强了机身强度，在提高过载能力的同时也提高了飞机的使用寿命。
与世界同型战斗机比较
在世界范围内，当前已经投入使用或即将投入使用的常规舰载战斗机主要包括：美国F/A-18C/D“大黄蜂”、 F/A-18E/F“超级大黄蜂”，俄罗斯苏-33、米格-29K和法国“阵风”等五种。我国歼-15飞机各项性能可与俄罗斯苏-33、美国F-18等世界一流主力舰载机相媲美。
法国“阵风”战斗机
在航程方面，F/A-18E/F和“阵风”在挂载三个大型副油箱时转场航程可以达到3330公里，而歼-15不需要采用副油箱转场航程就可以超过3000公里。歼-15采用多种加油方案，标准内油约5200千克，当挂载副油箱时，最大内油超过9000千克。在最大内油配置情况下，飞行阻力也不会增加，因此歼-15在航程方面性能占优。
