轰-6的火控系统主要由第二代自动领航轰炸系统组成，包括多普勒雷达、轰炸雷达、光学轰炸瞄准仪、计算机、航向姿态系统、自动领航仪、无线电罗盘、无线电高度表、自动驾驶仪和速度传感器组成。1960年代，华北光学仪器厂研制出“六型”航空光学射击瞄准具，为机上自卫性的航空火力控制系统,与轰-5、轰-6、水轰-5等飞机配套，能对航炮进行遥控和自动跟踪目标。1967年，华北光学仪器厂完成“I型”航空光学轰炸瞄准具的研制。该瞄准具与国产“轰六”机配套，可供轰炸机从任何方向对固定目标或活动目标进行水平飞行轰炸瞄准;还可与轰炸雷达交连，在能见度不好的情况下使用。同年，该厂研制出“Ⅲ型”航空光学瞄准具，为第二代导航、轰炸系统配套的产品，具有适合低、中、高空的瞄准和轰炸兼顾的性能，解决了“Ⅰ型”瞄准具1000米以下不能轰炸的缺点。该瞄准具能与导航轰炸数字计算机交连，飞机在轰炸航路上做机动飞行，可避开敌人的防御火力;并能在高度200～l400米范围内和雷达轰炸瞄准具交连，实施夜间轰炸。其重大改进主要是把“Ⅰ型”的8大件改为只有头部、电子盒、高度组、交流机4大件，并用研制的功率大、体积小的步进机代替摩擦盘机构，提高了瞄准具的协调精度，减轻了重量。为在低空时能提前发现目标，产品中新增设了概略瞄准机构和快速导视机构。同时，对高度组进行了重新设计，使产品在能见度不好的情况下或在夜间能与雷达轰炸瞄准具交连，实施“交连”轰炸。“Ⅲ型”瞄准具采用“追赶法”瞄准，其操作简单，精度高，瞄准时间短。
机上装有共7门23毫米自卫机炮，机头一门，机身上、下、尾部炮塔各两门，由射击瞄准雷达或光学瞄准具控制。机上PX-1型炮塔(PX估计为“炮塔系统”的缩写，又分上、下、尾部三种不同结构的炮塔，尾炮塔名称为WPT-1)使用无消焰器的23-2机炮;机头前向机炮为23-2H机炮，带长消焰器。PX-1炮塔由114厂研制，1973年未定型即开始装备使用，后于1984年针对各种问题经过改进后正式定型，至今约生产了近160套、近500座炮塔。1984年，原计划以PX-1为基础为轰-5研制的PX-2型炮塔，因轰-5早已停止生产，而轰-6的PX-1炮塔又与之相似，因此取消了研制计划。
1981年，在轰-6机上加装第二代自动领航轰炸系统，深受部队欢迎。为了提高轰-6的自卫生存能力，1980年，完成了轰-6机加装自卫干扰设备的改装。
其炸弹武器包括核弹和早期采用过的250-1、500-1型普通炸弹。之后250/500/1500/3000-2型高阻爆破炸弹等陆续装备轰-6使用。250/500/1500/3000-2系列炸弹是在苏联фAB-M54系列爆破炸弹基础上改进研制的，60年代中期服役，适于轰-6弹舱内挂，中高空投掷。另外强-5、歼-6、歼-7、歼-8等也可挂装使用。该系列炸弹有相同的结构和性能特点，只是外型尺寸、装药等略有差异。全弹由圆柱型弹体、双圆筒试尾翼装置、头部/尾部传爆管、双弹耳和相应装填系数的TNT装药等组成。弹体由弹头、弹尾、尾锥体、弹道环组成。弹头由铸钢铸成，弹道环焊在弹头外部，专门用来改善炸弹下落进入跨音速飞行时的稳定性。该系列的四型炸弹的技术指标如下：
250-2型：全长1.5米，弹体直径0.325米，尾翼翼展0.41米，弹重236千克，装97千克TNT
500-2型：全长1.5米，弹体直径0.45米，尾翼翼展0.57米，弹重473千克，装200千克TNT
1500-2型：全长2.77米，弹体直径0.63米，尾翼翼展0.79米，弹重1448千克，装658千克TNT
3000-2型：全长3.3米，弹体直径0.82米，尾翼翼展0.41米，弹重2840千克，装1350千克TNT
高阻航空炸弹外形启动阻力大，不适合高速作战飞机外挂，也不能用于低空、超低空轰炸。但其短而粗的外型，能充分利用轰-6炸弹舱的容积。且只需加装适当的减速装置及开伞控制和安全保护装置，即可构成适用于高速低空/超低空轰炸的减速炸弹，从而扩大高阻航空炸弹的使用范围。
