第三代以轰-6K轰炸机为代表，被称作为“战神”，采用封闭式雷达罩，安装国内最强的多功能脉冲多普勒雷达，导航和火控系统全部更新换代，外部挂架增加增加到6个，能够挂载4枚鹰击-12超音速反舰导弹，在D-30 KP2发动机加持下，作战航程进一步增加。空军版的轰-6N和海军版的轰-6J轰炸机都是“战神”系列的衍生版，轰-6N轰轰炸机具备了空中加油能力，达到准战略轰炸机标准。
在武备方面，轰-6N轰炸机犹如脱胎换骨，改变老轰-6型轰炸机性能落后的局面。经过魔改的轰-6N轰炸机除气动布局外，再也没有图-16轰炸机的特征。轰-6型轰炸机发展出十几个版本，在中国魔改下硬生生打造出“战神”系列轰炸机，但轰-6N轰炸机也不是终极版本，未来衍生出魔改的轰-6Z隐身轰炸机也是完全有可能的。
轰-6N轰炸机脱胎换骨式的更新，载弹量提高到12吨，作战半径达到4000公里，其外挂架从6个增加到8个，除搭载KD-63空地导弹，鹰击-83和鹰击-12反舰导弹，也能够搭载空射弹道导弹，提高远程打击能力，空中加油系统和具备发射空射型弹道导弹，能够对第二岛链发起远程攻击。
美媒将轰-6N轰炸机列为最危险的轰炸机之一，也体现中国在轰炸机方面的造诣。虽然这种美国式的武器排名，并没有太大的用处，侧面反映出美国对中国在军事装备的关注。毕竟，中国在军事技术领域取得快速发展，以轰-6K轰炸机为例，在珠海航展期间，轰-6K轰炸机搭载两枚鹰击-21高超音速导弹参加航展，这也是中国首次亮相空射型高超音速武器。