由于歼-15采用滑跃起飞，对起飞重量有一定的限制，油料和弹药不能最大限度的携载，歼-15的作战半径会相应的缩短，尤其是挂载反舰导弹之后油料会更少。如果面对的对手是美军的航母舰队，这显然就非常吃亏，中国两艘航母的歼-15的数量勉强能与美军一艘航母F/A-18持平，理论上只有在2:1的数量优势情况下与美军作战才可保持不败，即使是这样歼-15突防的压力也会很大，尤其是美军航母有固定翼预警机，很大程度上会先期发现解放军舰载机的空中攻击编队，而且就算突破F/A-18的拦截成功的发射导弹，美军的宙斯盾舰也会尽全力将来袭的导弹打掉，数量少的导弹最终很难直接命中航母。好比二战中，虽然日本神风特攻战机有过撞沉美军航母的记录，但是多数还是被美军战机和对空火力击落。
歼15在辽宁号上进行起降训练
如果面对的是日本或者印度的海军舰队情况则完全不同，歼-15这时候的优势将会非常明显。日印海军不会在距本舰队较远的距离部署大量的战机进行巡逻警戒，一是数量不够，二是没有那么远的作战半径，在掩护下，歼-15可以短时间内突入反舰导弹的射程范围之内，可以从不同的方向一次性投射多枚反舰导弹，这些导弹的突防概率远超过对付美军，其大型水面舰艇命中后就会丧失战斗能力，如果命中航母的话很可能引发大爆炸，让航母最终沉没。
歼15在辽宁号上进行起降训练
歼-15作为重型舰载机有很强大的武器携载能力，不光有用以自卫的各型对空导弹，还可以挂载拥有强大攻击能力的反舰导弹，如鹰击-91超音速远程反舰/反辐射导弹、鹰击-8空对舰导弹、KD-88远程空地导弹的对海上目标版本、飞腾-2型反辐射导弹以及“雷石”系列制导炸弹等，还可以使用重型反舰导弹如国产的鹰击-62或俄制KH-41“白蛉”。挂载KH-41会让歼-15成为世界上最恐怖的航母杀手，相当于会飞的现代级驱逐舰。歼战场形势瞬息万变，如果中美发生航母大战，除非美军能够保证将歼-15全部击落，一旦有挂载KH-41导弹的歼-15突防成功对美军航母来说就会造成致命的打击，航母上所有的飞机和人员就会全部葬身火海。
