歼15的改进集中在材料和生产工艺上。80年代苏联缺乏先进的钛合金加工能力,所以后机身钛合金大框只有采用电子束焊接方式拼合,焊缝强度远低于整体锻件,严重影响结构强度和疲劳寿命。而随着技术的进步,大型机床发展带来的好处,中国已经可以生产苏27系列飞机的整体钛合金大框,极大地增强了结构强度,在提高过载能力的同时也提高了飞机的使用寿命。继承了苏-27家族的内置油箱,歼-15不需要采用副油箱转场航程就可以超过3000公里,在最大内油配置情况下,飞行阻力也不会增加,空出来的挂点可用于挂载各种精确制导武器,具有最高的作战灵活性。