飞机的火控系统分为两部分，由 SUV-VEP 空对空火控子系统以及 SUV-P 空对地火控子系统组成。其中 SUV-VEP 包括雷达、光电探测器、头盔瞄准器、全向雷达告警器、空对空及空对地数据链。雷达告警器精度很高，可定出辐射源方位，满足 Kh-31P 反辐射导弹的发射需要，且可显示 4 个最具威胁的地面目标，环视红外线探测器除了提供导弹预警外也可控测飞机，并可提供导弹火控资料，通过数据链可接收僚机的火控资料，使本身不开雷达作战。作为对空火控系统的 SUV-VEP 也负责控制 Kh-31A反 舰导弹的发射。火控计算机性能也予以提升，以便发射 R-77 主动雷达制导空空导弹，及进行多目标攻击并执行反辐射等任务。现有的火控电脑可同时制导 6 枚 R-77，不过前提是雷达也能同时对付那么多空中目标。未来如果有能应付更多目标的雷达，则需要新火控计算机以提升制导 R-77 的数量。
Su-30MKK 航电系统拓扑图
SUV-P 空对面火控精确制导系统与 SUV-VEP 共用探测设备，仅在处理方式上有所差异。它能与精确制导武器进行宽频通信，可将精确制导武器所攻击的目标数据、武器的导航数据等显示在座舱的 4 个显示屏上。SUV-P 还与机首光电探测器中的电视导引装置结合，以发射如 Kh-59ME 这类电视导引武器（须加挂吊舱）。
目前装置在苏-30MKK 上的是由 NIIP 研制的，装有 N001VE 雷达的 RLPK-27 雷达综合瞄准系统，设计师是在俄罗斯享有盛誉的格里申，著名的 SUV-27 火控系统就是在他的主持下研制的。它改良自苏-27SK 装备的 N001E 雷达，追加设计了对地工作模式。N001VE 在基本性能上和 N001E 雷达相同，迎头搜索距离达到 100 千米，尾追搜索距离 40 千米。使用空对空 TWS 模式时最多可追踪 10 个目标，最多同时攻击 2 个，可制导两枚 R-77 中程空空导弹。对单个目标的最大搜索角度是方位角正负 60°、俯仰角正负 55°。在格斗及敌我识别的同时搜寻、锁定、追踪目标，并具备从一群目标中准确识别出单个目标的能力，还能探测直升机类的低空低速目标。使用对面模式时，能够完成地图测绘、地面移动目标识别和标定。还增加了发射 Kh-31 和 Kh-59 空地导弹的模式。
Su-30MKK 雷达
NIIP 和 NIIR 展开的竞争
NIIP 和位于莫斯科市的黎明公司（无线电制造科学研究院）原先都隶属于法佐特龙公司，后者对外被称为稳相加速器公司（NIIR）。本来 NIIP 专门负责研制生产苏-27 用雷达，NIIR 则是米格-29 雷达的生产承包商。进入九十年代后，双方开始涉足对方的领域。除了“雪豹”雷达外，NIIP 还发展了用于苏-27 升级使用的 PERO 无源相控阵雷达。而 NIIR 则发展出用于改装 F-8IIM 的 ZHUK-8II 和 ZHUK-MSE 以及 ZHUK-MSFE 相控阵雷达。
PHAZOTRON – NIIR
NIIR 在 2000 年向外国军事订购人提供了 20 套 SOKOL“隼”式相控阵雷达天线。这是一种全新设计的系统，在其主动电子扫描阵列天线（AESAA）上集成有约 1,000 个 X 波段的 T/R 模块。对单个目标的最大搜索角度是方位角正负 85°。俯仰角为正 56°、负 40°。扫描范围是正负 10°、正负 30°和正负 60°。雷达有 3 个接收器，发射机峰值 6KW，平均功率 1.5KW，有 16 个工作频率，增益 37 分贝，对 5 平方米的空中目标的迎头搜索距离为 150 千米，下视距离 140 千米。尾追搜索距离分别为 60 千米（上视）、55 千米（下视）。对桥梁的探测距离是 150 千米，对坦克集群的探测距离为 25 千米。对驱逐舰的探测距离是 300 千米。其天线直径为 980 毫米，可同时精确跟踪 12 个目标，同时攻击 4-6 个目标。
“隼”式雷达天线将是苏-30MKK 的标准配置
到 2003 年 12 月为止，俄罗斯方面已经完成了 13 次“隼”式雷达的试验飞行。预计到今年年底完成定型试飞。这种雷达将是第五代雷达没有制造出来之前俄罗斯空军用于改进苏-27/30 和研制 T-50 飞机时的标准制式装备。
虽然有消息说“隼”式雷达将用于苏-30MKK，但是 NIIP 依然在极力游说外国军事订购人采用“熊猫”式雷达。“熊猫”是在 N001VE 的基础上换装 PERO 相控阵无线改进而成的。在“熊猫”雷达研制的所有阶段，都确定严格的重量、尺寸和耗电量等要求。在保留对耗电量要求的同时，雷达重量的增加不应超过 20 千克。同时，增加的部分重量将改进 SILS-30 型平视显示系统的结构来补偿。
无论是“隼”还是“熊猫”，在它们被装置到飞机上以前所有交付的苏-30MKK 装置的是 N001VE 雷达。N001VE 是目前俄罗斯已经定型和投入使用中真正具备同时对空和对地/海目标进行工作的雷达系统，是真正意义上的多功能雷达。目前俄罗斯空军中只有 15 架苏-27/30 飞机装置了这一雷达系统。它们也成为俄空军苏-27/30 机群中首批真正的多用途战斗机。
未来苏-30MKK 不但将装置新型相控阵雷达以提升其精确打击能力，还将拥有全新的 C4ISTAR（即指挥、控制、通讯、计算机情报、监视、目标定位和侦察）能力。这其中包括为苏-30MKK 加装由“圆顶”设计局研制的 M400 侦察吊舱（装在进气道两台发动机之间），这种大型吊舱可以装载包括机载侧视雷达、电视、红外装置、远距斜向摄影照相机在内的各种感应器，其中机载侧视的探测距离不小于 100 千米，分辨率为 2 米；电视/红外装置的探测距离不小于 70 千米，分辨率 0.3 米；照相机的工作距离为 70 千米，分辨率为 0.4 米。整个侦察系统有宽带实时数据链，可把信息传回地面，也能为载机分析系统复制图象。M400 还能够发现飞机后半球的远距离目标，为越肩发射空空导弹提供引导。装备了这种吊舱系统的苏-30MKK 将拥有更强的对目标识别和指示能力。M400 系统可以精确锁定海上和其它目标，可为远程攻击武器提供目标搜索帮助。