当米格-21 和歼-7 在国内刚开始服役的时候由于数量比较少，能有机会驾驶的都是专门选择的飞行技术水平高超的飞行员，他们可以比较快地掌握飞机的驾驶技术。然而随着歼-7 飞机逐渐大批装备空、海军航空兵作战部队，歼-7 飞行员的培训就成为了迫切需要解决的问题。由于三角翼飞机独特的气动布局和飞行操纵特性与当时部队所使用的后掠翼歼教-5、歼教-6 等高级教练机相比存在着较大的差别，使得仅仅经过歼教-6 飞机飞行培训的飞行员难以适应新飞机带来的操纵变化。飞行员由歼教-6 直接改装歼-7 和歼-8 的跨度较大，除了少数尖子外一般技术水平的飞行员直接进行歼-7 的改装非常困难，不但训练周期长而且还存在着一定的不安全隐患。为了使部队飞行员能够尽快掌握歼-7 型飞机的飞行驾驶技术，缩短改装周期，提高训练效益以尽早形成战斗力，部队提出了需要歼-7 同型的两倍音速高级教练机的需求。要求能够完成歼-7I、歼-7II 型飞机的全部训练科目，同时也能完成歼-8 型飞机的大部分训练科目。飞机要保留有一定的作战能力，能够在昼间和夜间简单气象条件下执行对空和对地的作战任务。
为了能将歼-7 飞机改为双座教练机，当时通过多方面收集了大量米格-21 教练型的资料进行分析研究，同时也在想办法从友好国家获得样机来进行参考。1979 年 2 月，与从埃及引进的米格-21МФ 一同运到成都飞机制造厂的还有一架米格-21УС 型教练机，这种飞机也是米格-21 飞行员训练的主要机型。随后第三机械工业部决定新型歼击教练机参照米格-21УС 飞机进行设计，起初准备在成都飞机制造厂进行试制，后来改由贵州 011 基地承担研制任务，正式命名为歼击教练七型飞机，简称歼教-7。由于引进的这架米格-21УС 样机的发动机及很多机载成品都已经过期而无法飞行，因此只能将其分解为大部件通过铁路来运输。1979 年 5 月，米格-21УС 样机从成都飞机制造厂运抵贵州安顺的 011 基地双阳飞机制造厂（162 厂）。
1981 年 1 月 4 日，总参和国防工业办公室共同批准了歼教-7 型飞机的主要战术技术指标：最大飞行 M 数 2.05，实用升限 17,300 米，最大航程为 1,000 公里，正常起飞重量 7,700 公斤，最大起飞重量 8,500 公斤，最大外挂能力 1,300 公斤。飞机的总寿命为 1,800 小时，飞机再次起飞的准备时间不超过 30 分钟，飞行后按照规定内容检查飞机的时间不超过 40 分钟，飞机无维修待命时间不少于三天。
随即贵州飞机设计研究所（011 基地第一设计所）按照“保性能、多继承、少改动、争速度、稳妥渐进”的十六字方针，以歼-7II 型为基础，参照米格-21УС 飞机开始了新型教练机的方案论证工作。与歼-7III 飞机的测绘设计有所不同，歼教-7 飞机的设计采用的是参照设计的方式。即除了前后座舱和加大了的背鳍外，歼教-7 尽可能地继承了歼-7II 型飞机的机体结构，尽量选用当时国内已经定型的机载设备，实现缩短研制周期、降低技术风险、节省研制经费、尽快装备交付使用的目的。
歼教-7 的气动布局基本保持与歼-7II 型飞机一致，维持垂直尾翼面积基本不变，但将原来的单腹鳍改为面积较大的双腹鳍，这与米格-21УС 飞机采用加大垂直尾翼面积的做法来改善大 M 数下的航向安定性的方法有所不同，此外两块机身侧壁前减速板也改为机身下部的一块前减速板。较大的双腹鳍方案既解决了歼教-7 重心后移、座舱盖加高引起的纵向不安定问题，又不降低垂尾的尾臂和后机身的抗扭刚度，而且还最大限度保持了与歼-7II 型飞机的继承性。在原座舱后面串列增加一个教员座舱，进气道内部的管道也随之延伸更改。尽管后座舱略有抬高以改善后座飞行员的视界，但实际上由于前后舱的高差有限，无法保证后座教员在起降时的正前方视野，因此座舱盖后部不得不设置一个电动伸缩的潜望镜，潜望镜的升降启闭与起落架联动，可以使后舱教员可以看到机头前方 25 米远的跑道。两个座舱舱盖都向右侧开启，前后座舱内均安装 HTY-2 型火箭弹射座椅，可在零高度至升限、250~850 公里/小时的范围内安全弹射救生。采用“抛后座舱舱盖、弹射后座舱弹射座椅、延迟 0.4 秒、抛前座舱舱盖、弹射前座舱弹射座椅”的自动弹射程序，如果弹射程序机构出现故障，前后座舱的弹射座椅也可以单独进行手动弹射，并解决了前后座的座椅在弹射过程中的轨迹干扰、火箭喷流防护以及应急抛盖的问题。座舱内安装了机内通话器，便于学员和教员之间语音沟通交流。机上的操纵系统和座舱仪表显示系统均为前后舱各一套，发动机、飞行控制、刹车等系统均设有相应的解除机构，一旦飞行学员的操作出现失误，教员可以主动断开学员操纵并进行纠正排除。座舱采用了主照明和应急照明两套系统，采用红光照明体制保证了进行夜间飞行训练的照明要求。配备有较先进的空调系统，能够提供一个较为舒适的座舱环境。此外还装备了一套由教员操作的空中飞行故障模拟系统，可模拟出各种飞行中可能遇到的设备故障，供学员来练习处置。由于第二个座舱占据了一定的机体空间，导致内部载油量减少，因此在外形增大了的机背背鳍内安置了一个容量较大的“马鞍”形油箱，同时还取消了机炮来腾出空间以容纳更多的燃油。相对歼-7II 飞机，主起落架采用了改进了的减震器以及无内胎的小机轮，改善了液压支柱的缓冲特性，延长了起落架的使用寿命。空速管上移到机头右上方，增加了快卸充氧接头、密闭式液压油箱等以改善使用维护性，其他一些系统等也都进行了少量的改进。动力装置为一台涡喷-7 乙（BM）涡喷发动机，机载设备包括 226 型雷达测距器、HK-03E 型瞄准具、CT-3 型通讯电台、WL-7 型无线电罗盘、262 型无线电高度表、XS-6A 型信标接收机等。机上保留了相关的军械系统和外挂架，具有一定的作战能力。翼下挂架可挂各种空空导弹、航空火箭弹及航空炸弹等，还可以挂载两个 480 升或 720 升容积的副油箱来增大留空时间。由于取消了机身固定机炮，机身下的挂架进行了修改，使之可加挂一门可拆卸的半埋式 23-3 型双管机炮舱。
