1981 年歼教-7 的设计工作全面开始，由于希明担任总设计师。但由于当时的研制经费不落实，歼教-7 飞机没有能够列入国家计划，研制进度缓慢。在这种困难的情况下 011 基地先后自筹资金 2,300 万元弥补了研制经费上的缺口，才使得歼教-7 飞机的研制不至于中断。1983 年，歼教-7 终于被列入国家重点研制机种，研制速度才加快起来。到 1983 年 3 月贵州飞机设计所完成了飞机的全部图纸，全机零件相对歼-7II 的更改量约为 40% 左右。尽管歼教-7 在设计上选取了成熟的歼-7II 和米格-21УС 型飞机作为原准机，但歼教-7 作为教练机为确保可靠安全，还是先后对飞机进行了大量的试验，主要试验项目就有 32 项。其中包括全机高低速测力风洞试验、高低速测压风洞试验、高低速大攻角风洞试验、引射喷管特性风洞试验和尾旋模型自由飞试验等气动方面的主要试验项目有九项。全机静力试验、全机共振试验、主起落架落震试验、主起落架疲劳试验、机背油箱振动试验和环形散热器振动试验等结构方面的主要试验项目六项。操纵系统地面模拟试验、全机液压导管脉动应力测量、全机燃油系统地面模拟试验、救生系统原理论证试验、救生系统地面有速度试验、总静压系统模拟试验和座舱空调系统地面模拟试验等系统方面的主要试验七项。红光照明总体效应试验、故障模拟器试验、电子设备间干扰检查试验、雷达瞄准具与迎角侧滑角传感器交联试验等特设系统方面的主要试验八项。此外，武器系统方面的主要试验也进行了机炮系统试验和供排弹系统的模拟试验。
设计图纸完成后，011 基地下属的云马飞机制造厂（130 厂）和龙岩飞机制造厂（150 厂）以及其他相关配套工厂随即开始投入零批五架原型机的零件制造。用于试飞的 01 号原型机于 1984 年 12 月 15 日由云马飞机制造厂完成部件装配交付双阳飞机制造厂进行总装。1985 年 4 月 9 日，01 号原型机总装完成，之后进行了五次地面滑行，飞机状态一切正常。随后用于静力试验的 02 号原型机也完成装配，并于 6 月 12 日顺利通过全机静力试验，加载到设计载荷的 103% 时飞机未发生破坏，达到了原定设计要求。1985 年 7 月 5 日，01 号原型机在试飞员严秀福的驾驶下首飞成功。之后 01、04、05 号原型机于 11 月 8 日转场到西安阎良飞行试验研究院开始国家鉴定试飞，到 1987 年 8 月 11 日提前 20 天完成所有试飞科目，共飞行 485 个架次，286 小时 9 分钟。
试飞结果表明，歼教-7 飞机的性能达到了规定的战术技术指标，实用升限还略有超出。但是在鉴定试飞中，飞机也暴露出座舱温度高和飞行中纵向振荡这两个重大技术问题。在高温机场试飞中，当飞机起飞离地后立即进行低空大表数飞行时座舱上部的温度在极短的时间可能上升到 60 摄氏度，使试飞员难以忍受。为此对座舱空调系统进行了更改，通过换装了大流量的涡轮冷却器来提高制冷效率、进一步提高散热器的散热效率、改善前后座舱的冷气分配走向以集中用于飞行员的通风冷却、减小涡轮冷却器出口到座舱入口之间的温升等一系列措施，使改进后的歼教-7 的座舱调温性能优于歼教-6 飞机，制冷能力高于苏制米格-21УС 型飞机，解决了座舱温度高这一技术关键。歼教-7 飞机飞行中的纵向振荡现象出现在 1988 年 3 月 4 日和 5 月 7 日的两次试飞中，03 号和 01 号原型机在高度 3,000 米及 9,500 米试飞时，当发动机关加力后突然出现严重的纵向摆动，试飞工作一度被迫停顿下来。后来通过大量理论分析计算和模拟试飞，确定这应该是一种飞行员诱发振荡现象。飞行员关加力后推力突然减小使飞机产生一个纵向过载。而此纵向过载又会通过操纵系统的质量不平衡增加一个向前的推杆力，于是产生一个低头力矩，而飞机减速引起的惯性力会使驾驶员无意识地前倾来推杆产生一个低头力矩。加之发动机推力轴线位于飞机重心下方，推力对重心形成的抬头力矩减小，这些因素所产生的低头力矩构成对飞机的初始扰动而产生负过载。对有的飞行员来说当这个初始扰动大于某一值时，按习惯操纵有时就会产生这种人、机组合系统闭环不稳定现象，从而形成纵向振荡，这种现象在国外的多种飞机的试飞中也都出现过。设计定型技术鉴定小组认为，歼教-7 在使用中高速度关加力时，飞行员只要稍加注意是可以避免纵向振荡现象的产生，而即使在这种条件下进入纵向振荡，飞行员如果处置得当也是可以改出的，不会危及飞行安全，因此不影响歼教-7 型飞机的设计定型。
1987 年 11 月 13 日，航空军工产品定型委员会通过设计定型审查，1988 年 2 月 4 日，国务院和中央军委常规军工产品定型委员会正式批准歼教-7 型飞机设计定型，011 基地开始投入小批量生产。1989 年歼教-7 获得了国家科技进步一等奖，1993 年 12 月正式通过了生产定型。交付使用后歼教-7 受到部队普遍欢迎，对该机的性能、可靠性、维护性和出勤率均较为满意。但由于歼教-7 的气动外形延续了歼-7 的高空高速布局，导致飞机中、低空机动性差，特别是起降速度明显偏大，甚至操纵难度大于歼-7 飞机。而机头进气方式一方面导致前、后座舱飞行员的视界差，造成飞行训练效益低，另一方面也给机载雷达的选用和设备的安装维护带来了明显的限制。
歼教-7 出口型