Су-37 – истребитель, являющийся модернизацией многоцелевого Су-27, одного из самых манёвренных в мире истребителей 4-го поколения. Интегральным трипланом представлена аэродинамическая схема истребителя, оперение у него – горизонтальное. На манёвре переднее оперение формирует мощный вихревой жгут, снижающий статическую устойчивость истребителя по внешним узлам подвески.

Манёвренность Су-37 повышена и за счёт двигателя, оснащённого поворотными соплами – это возможность управления вектором тяги. Управляющая вектором тяги система контролирует истребитель в тангаже и рыскании, благодаря рассогласованию направлений тяги левого и правого двигателей. Двигатели 5-го поколения от НПО «Сатурн» — АЛ-41Ф в будущем будут устанавливаться на серийных самолётах.

Конструкцией Су-37 напоминает Су-27, но использование новых алюминиево-литиевых сплавов и различных композиционных материалов – отличительная особенность Су-37. Горизонтальное оперение с дифференциально отклоняемым стабилизатором, самолёт оснащён быстродействующим электрогидравлическим приводом на каждой консоли. Увеличение высоты и хорды вертикального оперения тоже являются отличительной чертой С2-37 от Су-27. В качестве топливных баков используются кессоны килей, выполненные из стеклопакета.

Самолёт оснащён панелью приборов – это цифровое ЭДСУ, все вычислители которого работают параллельно для повышения степени надежности и управляют всеми функциями истребителя. Радиолокационное и радиоэлектронное оборудование истребителя служит для обеспечения возможности наносить упреждающие удары по воздушным целям любой категории. Автоматическое ограничение перегрузки обеспечивает безопасность полётов. выход из штопора также автоматизирован.
Су-37 – истребитель, который должен завоёвывать воздушное превосходство. Вооружённая оснастка его – пушка ГШ-301(30 мм.) и разнообразное оружие, расположенное на 14 узлах по внешней подвеске.