1996年4月，10架苏-27（包括4架苏-27SK和6架苏-27UBK）抵达中国。其余14架则在7月份交货。
首批交付中国的苏-27于上世纪90年代初开始在台海地区执行巡逻任务。中国空军飞行员对这种战机性能的评价是——“优秀”。
在这一时期，中国开始自行组装苏-27 SK。为了对飞行员进行培训并提升苏-27数量，中国空军开始尝试增加购买双座型苏-27UBK的数量。1999年12月3日，俄中两国签署了提供28架苏-27UBK的合同，首批由伊尔库茨克飞机制造公司生产的战机于2000年12月15日运抵中国空军飞行训练中心。一周后，又有8架交付。该份合同最终在2009年9月前执行完毕。至此，苏联（俄罗斯）总共向中国出口了76架苏-27（36架苏-27SK和40架苏-27UBK）。
出口中国的苏-27SK名称中的两个字母分别代表“生产型”和“商业型”，其与俄空军装备的苏-27的主要差别在于起飞重量。应中国方面的要求，苏-27SK的起飞重量被提升至33吨。该机可使用的非制导武器包括100千克、250千克和500千克级的自由落体炸弹，以及80毫米、122毫米和240毫米火箭弹。其多达10个外挂点上总共可挂载8吨的武器，战机的起落架还因此进行了加固。由于中国空军要求每架苏-27必须具备执行攻击任务的能力，上述改动是必不可少的。此外，俄方还按照自己的惯例为出口中国的苏-27安装了性能指标稍低的机载无线电设备，同时，L005型主动干扰装置也被替换为L203或L204。
出口中国的每一批苏-27在机载电子设备上均有所差异。首批24架装备的是SUV-27型火控系统、RLPK-27雷达瞄准仪和N001E型雷达（对雷达反射截面为3平米的目标的发现距离为70千米），可同时探测到10个目标，但只能对其中的1个实施攻击。之后的苏-27则安装了N001P型雷达，可使战机同时对2个目标发动攻击。此外，除了首批24架苏-27，其余机型上均安装了A737型一体化导航系统。
在执行夺取制空权的任务时，苏-27可挂载6枚R-27型中距空空导弹或是4枚R-73短距导弹。由于火控系统的限制，出口中国的苏-27SK/UBK均无法使用性能更为先进的R-77中距导弹。
双座型的苏-27UBK的飞行性能较苏-27SK有所降低，两者的最大升限分别为17.5千米和18.5千米，不过在其他作战指标上并无差异。
