歼-15可以携带使用现所有国产精确打击武器,如霹雳-8/9近距空对空导弹、霹雳-12主动雷达制导远距空对空导弹、鹰击-91超音速远程反舰/反辐射导弹、鹰击-8空对舰导弹、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,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的鹰击-62或俄制KH-41“白蛉”。除此之外,歼-15安装有一门30毫米机炮。