殲-15的設計是基於殲-11B，在與Su-33艦載飛機有些類似。。殲-11B是瀋陽飛機製造廠根據Sukhoi Su-27 Flanker改造而成的。殲-15戰鬥機擁有前置翼面，可摺疊機翼，停機鉤和加固起落架。正如Su-33一樣，殲-15將從跳台而不是飛機發射器上起飛。但是，殲-15還是與Su-33有所不同，例如，殲-15配備了更複雜的後緣襟翼和更先進的中國國產航空電子設備。
j15倫敦國際戰略研究中心軍事航空方面資深研究員Douglas Barrie稱，由於瀋陽飛機廠改造Sukhoi Su-27 Flanker未經授權，因此，此事成為北京與莫斯科之間摩擦的根源
Barrie說，殲-15據說就是Su-33的複製品，證據在於殲-15的飛行控制系統與Su-33相似。而且，“從殲-15的實物模型來看，殲-15將攜帶反艦飛彈，這表明，從設計伊始，殲-15就是具備打擊能力，而Su-33隻是一架空對空戰機。”
該重型艦載戰鬥機是建立以戰艦為核心的海軍力量的重要一環，它的出現，將提高中國海軍遠洋作戰的實力。殲-15將進入中國首艘航母-瓦良格號服役。其首幅照片拍自瀋陽飛機製造廠112分廠。
殲-15設計的主要特點在於它使用了外設飛彈發射掛架和廣角全手寫平視顯示器，而這與殲-11戰鬥機相似。
關於戰鬥機的性能人們一直在爭論不休。俄羅斯新聞社稱殲-15的性能不如Su-33，但中國官方宣稱，由於Su-33的航空電子系統過於老舊，因此，殲-15上安裝了國產感應器，顯示屏和武器系統。
J15儘管在結構上與Su-33相似，當殲-15裝備的航空電子系統及反艦雷達讓它的性能更為突出。據悉，殲-15最早要在2016年才能投入使用。
中國分析家和飛機觀察員稱該戰鬥機在2009年8月31日進行了試飛，試飛時，飛機的動力由俄制AL-31提供。美國分析家普遍認為中國從烏克蘭買進了Su-33戰鬥機。
“俄羅斯的航母訓練基地位於烏克蘭的薩基，數年來，那一直停有一架Su-33飛機，”一個分析家如是說。“幾年前，這架飛機不見了，現在看來，它既有可能被中國收購了。最近曝光的殲-15飛機證明中國已經開始小批量生產或已經準備好小批量生產這種飛機了。我期望這些小批量生產的飛機能儘快投入訓練，成為合格的艦載飛機。”
