殲-15是中國自主研製的一款單座雙發艦載戰鬥機，也是中國海軍第一款航母艦載戰鬥機。殲-15於2009年首飛，2012年首次降落在遼寧艦上，目前已經批量生產和服役。
殲-15戰鬥機長22.28米，翼展15米，高5.92米，空重17.5噸，最大起飛重量約32.5噸，最大飛行速度為2.4馬赫，最大航程高達約3500公裡。
殲-15艦載機最初搭載2臺從俄羅斯進口的AL-31F系列發動機，後期將換裝國產WS-10（渦扇-10H）發動機，據悉改進後的國產發動機的性能已經達到進口發動機的水平。
殲-15戰鬥機擁有12個武器外掛點，可掛載PL-8/PL-9近距空空飛彈、PL-12中距空空飛彈、YJ-91反艦/反輻射飛彈、YJ-8反艦飛彈、YJ-62反艦飛彈、「雷石」系列制導炸彈等。
殲-15初期安裝脈衝都卜勒雷達，是在殲-11B雷達的基礎上改進而來，後期將逐步換裝國產機載有源相控陣雷達。
殲-15（代號飛鯊；英文：J-15）為重型艦載戰鬥機，是中國從烏克蘭取得Su-33戰鬥機原型機中的一架（T10k-3）為基礎進而研製生產的，研製由瀋陽飛機工業集團承擔，為第四代戰機。殲-15在T10k-3基礎上研究製造，並且融合了殲-11B的技術，裝配鴨翼、摺疊式機翼，機尾裝有著艦尾鉤等艦載機特徵，起落架強度高，前輪能夠迎合類似美國海軍艦載戰鬥機拖曳彈射方式。因為設計之初就考慮到彈射器起飛的問題，將部署到遼寧號航空母艦以及未來中國國產航空母艦上，屬於中國航空母艦計劃的一環。
殲-15是中國從烏克蘭取得Su-33戰鬥機原型機中的一架（T10k-3）進而研製生產的，研製由瀋陽飛機工業集團承擔，由於Su-33也是延伸自T10k，因此殲-15與Su-33沒有繼承關係，兩者均是發展自Su-27，但殲-15延續了Su-27的北約代號，被稱為側衛D型（Flanker-D）。
殲-15型雙發重型殲擊機，該機是在殲-11B的基礎上再對Su-33進行了借鑑參考。中國海軍之所以選擇殲-15，是因為雙發重型機戰鬥機擁有更大的內部空間、載彈量和改進潛力，作戰彈性也要高很多，特別是重型作戰飛機可配備更大孔徑的天線、更多的機載武器，所以在技術水平相當的情況下，重型作戰飛機的作戰效能通常要高於中型作戰飛機。
殲-15殲擊機只是中國艦載機發展的開端，主要任務是為中國在未來10年內建立一支隨時可用的艦載機作戰力量，同時培養出中國成熟的航母艦載機飛行員。隨著殲-20隱形戰鬥機的發展，未來比殲-15更小、性能更好的殲-31殲擊機也可能會加入到艦載機行列中來，以應對隱形殲擊機時代的來臨。
隨著技術的發展，現代戰爭日益體系化，僅憑單一機種已經很難取得現代戰爭的勝利，因此各國航母的艦載機也由單一機種發展為多種飛機組成的艦載機聯隊，艦載機擔負的任務也越來越廣，包括防空、反艦、對地攻擊、偵察、電子戰等多種任務。特別是隨著艦載固定翼預警機上艦，通過數據鏈與艦載作戰飛機形成聯合網絡作戰系統，讓不遠萬裡奔赴對方沿海作戰的航母編隊，仍將空中信息指揮引導優勢掌握在自己的手裡，這個對於我方取得空戰的勝利乃至取得戰爭的勝利都至關重要。
我國自行研製的殲-15S型雙座雙發重型艦載殲擊機已經於2012年11月3日上午在我國某地成功首飛，該機型是在殲-15艦載機基礎上生產的一型艦載戰鬥機。2012年11月25日，殲-15戰機第一次出現在世人面前。
殲-15戰鬥機的原型是同為沈飛設計製造的殲-11B、Su-27戰鬥機，以及原蘇聯的T10k-3驗證機，而T10k-3即為前蘇聯蘇霍伊設計局在Su-27的基礎上研製的單座雙發艦載戰鬥機——Su-33戰鬥機的原型機。