052D的舰载武器变化显著，舰首主炮从100毫米单管舰炮升级为H/PJ-45A30毫米单管舰炮，垂发单元比052C型的48个增加了16个，而且是冷热共架垂直发射装置，兼容冷发射的“海红旗”-9B舰空导弹和热发射的“鹰击”-18反舰导弹，“海红旗”-9B舰空导弹也是源自俄罗斯的S-300型防空导弹，射程由“海红旗”-9的100多千米增加到200千米，制导系统由主动制导系统改成主动/半主动雷达制导，拦截目标数量也从14-18个提高到20~25个，
拦截反舰导弹的距离由20多千米增加到30多千米，在没有外部预警的前提下，军舰的对空警戒雷达只能在30千米处发现掠海来袭的反舰导弹，如果来袭导弹速度0.7马赫需要150秒，2.2马赫需要50秒，“海红旗”-9舰空导弹杀伤远界已经可以在反舰导弹雷达开机时即可实施拦截，“海红旗”-9舰空导弹飞行速度4.2马赫，可以在40秒内连续发射40枚进行拦截，单发命中率为0.7-0.9。
052C的近程防空武器是2座730近防炮，052D的换成1座11管730近防炮和1座24单元“红旗"-10近程反导系统，“红旗”-10近程舰空导弹系统最大拦截射程为9千米，可以以3秒一发的间隔拦截在3-5米掠海飞行的反舰导弹，24枚的备弹数量可以进行叠加拦截，射后也不用管，不受火力通道数量的限制，双发拦截概率高达0.98，这种能力是“光荣”级巡洋舰的“黄蜂”MA舰空导弹系统无法比拟的，美国海军的“鱼叉”反舰导弹巡航高度为15~60米，末制导雷达开机搜索时跃升至450米，捕获目标后俯冲至5~10米，在距目标3~5千米处锁定目标，“黄蜂”MA舰空导弹最大射程只有12千米，发射间隔为14秒，只够拦截两次，双发拦截概率只有043，如不成功就只能依赖近防炮了，
可俄罗斯的AK630M型近防炮需要分布在舰上各处的雷达、电视探测及跟踪系统指挥射击，精度一向不佳，射速只有50发1秒，所使用的杀爆燃弹和杀伤曳光弹初速仅900米一秒，射出2公里只剩下两三百米一秒，所以射程有限，只有在“鱼叉”反舰导弹转入俯冲攻击后才能实施拦截，即使弹丸命中反舰导弹，也很难打爆导弹，拦截距离太近也无法保证中弹后的导弹依靠惯性继续扎到舰上，超音速反舰导弹从3000米飞到500米需要4秒，AK630舰炮拦截时更加吃力，而中国的730近防炮自身带有跟踪雷达和光电跟踪系统，弹丸散布小于1.2毫弧度，射速是100发1秒，每发炮弹间隔10米左右，初速高达1250米/秒的尾翼稳定脱壳穿甲弹完全可以穿透反舰导弹战斗部引爆战斗部，只要命中2~3发就摧毁反舰导弹，可以在击落第一枚反舰导弹后还有时间拦截第二枚反舰导弹，