首批交付中國的蘇-27於上世紀90年代初開始在台海地區執行巡邏任務。中國空軍飛行員對這種戰機性能的評價是——“優秀”。
在這一時期，中國開始自行組裝蘇-27SK。為了對飛行員進行培訓並提升蘇-27數量，中國空軍開始嘗試增加購買雙座型蘇-27UBK的數量。1999年12月3日，俄中兩國簽署了提供28架蘇-27UBK的合同，首批由伊爾庫茨克飛機製造公司生產的戰機於2000年12月15日運抵中國空軍飛行訓練中心。一周後，又有8架交付。該份合同最終在2009年9月前執行完畢。至此，蘇聯（俄羅斯）總共向中國出口了76架蘇-27（36架蘇-27SK和40架蘇-27UBK）。
出口中國的蘇-27SK名稱中的兩個字母分別代表“生產型”和“商業型”，其與俄空軍裝備的蘇-27的主要差別在於起飛重量。應中國方面的要求，蘇-27SK的起飛重量被提升至33噸。該機可使用的非制導武器包括100千克、250千克和500千克級的自由落體炸彈，以及80毫米、122毫米和240毫米火箭彈。其多達10個外掛點上總共可掛載8噸的武器，戰機的起落架還因此進行了加固。由於中國空軍要求每架蘇-27必須具備執行攻擊任務的能力，上述改動是必不可少的。此外，俄方還按照自己的慣例為出口中國的蘇-27安裝了性能指標稍低的機載無線電設備，同時，L005型主動干擾裝置也被替換為L203或L204。
出口中國的每一批蘇-27在機載電子設備上均有所差異。首批24架裝備的是SUV-27型火控系統、RLPK-27雷達瞄准儀和N001E型雷達（對雷達反射截面為3平米的目標的發現距離為70千米），可同時探測到10個目標，但只能對其中的1個實施攻擊。之後的蘇-27則安裝了N001P型雷達，可使戰機同時對2個目標發動攻擊。此外，除了首批24架蘇-27，其餘機型上均安裝了A737型一體化導航系統。
在執行奪取制空權的任務時，蘇-27可掛載6枚R-27型中距空空導彈或是4枚R-73短距導彈。由於火控系統的限制，出口中國的蘇-27SK/UBK均無法使用性能更為先進的R-77中距導彈。
雙座型的蘇-27UBK的飛行性能較蘇-27SK有所降低，兩者的最大升限分別為17.5千米和18.5千米，不過在其他作戰指標上並無差異。
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