יכולת נשיאת טילים של עד 8,000 ק"ג על 10 נקודות תלייה חיצוניות, עד 2 טילי אוויר-אוויר לטווח בינוני וימפל R-27 טילים מונחי איפרא אדום לטווח קצר וימפל R-73 ועד 4 טילי אוויר-אוויר לטווח בינוני RVV-AE. מטוסי סוחוי 27IB יכולים לשגר גם טילי X-31 נגד מכ"מים, טילי אוויר קרקע X-29L/T מונחי לייזר או טלוויזיה, פצצות מצרר РБК-500 ופצצות "חכמות" ФАБ-150 ,250 ו-500.
המטוס פותח כשדרוג ל-Su-27, ואכן, שני המטוסים כמעט זהים מבחוץ. ל-Su-35 זנב מעט גבוה יותר, חיישן האינפרא אדום נמצא מימין לקוקפיט ולא ישר לפניו, וגם החרטום קצת שונה. אך למעשה, כמעט כל המערכות הוחלפו: הוחלף המכ"ם לדגם מתקדם וחזק יותר, הקוקפיט הפך לדיגיטלי וחכם, והמטוס צויד במערכות הגנה מתקדמות.[1]
למטוס 12 נקודות תלייה חיצוניות וביכולתו לשאת חימוש במשקל כולל של 8000 ק"ג. כמו כן, על המטוס מותקן תותח 30 מ"מ עם 150 פגזים. אמצעי החימוש אותם יכול המטוס לשאת ולשגר כוללים: