蘇-34的壹個重要改進就是克服了蘇霍伊戰鬥機在航電方面的弱點。蘇-34配備了全新的無線電電子設備、衛星導航系統和獨特的通信系統。新型多功能相控陣雷達具有地形跟蹤/規避能力，可確保戰鬥機在任何天氣和晝夜條件下攻擊空中和地面(水上)目標。
強大的武器系統和多種攻擊能力是蘇-34的另壹大特點。其固定武器為GSH-301型30毫米機關炮，彈藥180發，射速1500發/分，初速860米/秒..艦上有10個掛架，可掛R-77中程空空導彈、R-73近程空空導彈、KH-31p、Kh-59M、Kh-15PM等空艦導彈、FAB-250系列制導炸彈、RBK-500子彈藥等。艙內還配備了70個浮標盒，用於無線電聲納浮標。如果有必要，它可以掛載核彈藥。它的武器類別表明，它可以攻擊和轟炸地面和海洋，也可以進行空戰。可打擊250公裏外的地面或水上目標，轟炸精度比普通轟炸機高4倍。配備大功率後視空對空雷達，射程4公裏，具備後視打擊能力。可攜帶當今世界最先進的空射巡航導彈，可精確打擊數千公裏外的敵方目標。蘇-34可能成為俄羅斯空軍最強大的對地攻擊機。難怪俄羅斯廠商說，目前世界上沒有與蘇-34同型號的戰鬥轟炸機。
蘇-34保持了蘇霍伊戰鬥機的優良機動性能，繼承了眼鏡蛇機動的獨特技巧。采用AL-37FU推力矢量控制發動機，加力推力142.2kN，推重比8.7。為了滿足遠程突襲的需要，蘇-34座艙左前方有壹個空中加油頭，壹次加油航程可達7000公裏。如果加上巡航導彈的射程，蘇-34將成為令人生畏的戰略導彈攻擊平臺。