蘇-27SM3是利用中國退貨零部件生產的，總產量只有12架，改進提升幅度有限

蘇-27系列編號非常復雜，蘇-27SM3是一個非常小眾的子型號，該機型總共只生產了12架，在2009年至2011年生產交付完畢。之所以造成這個局面，原因在于蘇-27SM3是利用被中國退貨的零部件生產的，有點收舊利廢的意味。

當年，我國與俄羅斯就蘇-27系列鬧出很大別扭，雙方就殲-11的改進升級，以及艦載機項目合作分歧嚴重。之后我國自行進行升級生產殲-11B戰斗機，并且從烏克蘭引進T-10K-3號原型機，仿制生產殲-15艦載機，因而與俄羅斯和蘇霍伊公司關系迅速惡化。不久之后就爆出，蘇霍伊公司按照之前合同提供的蘇-27零部件存在嚴重質量問題，這批零部件被退貨，蘇霍伊方面否認存在質量問題，拒絕重新發貨，這事情也就扯皮，到最后不了了之。

之后，俄羅斯與蘇霍伊公司簽署協議，蘇霍伊以這批零部件為基礎，生產一批戰斗機提供給俄羅斯軍方，這批戰機就是蘇-27SM3。所以這批戰機是臨時性生產，先進性并不高，性能提升有限。

根據蘇霍伊公司的說法，蘇-27SM3主要提升在對地攻擊方面。包括飛機的機身結構得到增強，最大起飛重量增加了3噸（33.5噸）；更換使用AL-31F-M1發動機（也就是99M1發動機），最大推力增加到13.2噸；加裝了空中加油能力，并配備新的電子設備和武器系統。

飛機的航電系統升級跟蘇-27SM幾乎一模一樣，完成座艙的“玻璃化”，用4個多用途顯示器代替了蘇-27上一系列指針表；安裝了新的電子對抗系統、通訊系統以及導航系統，并加裝了數據鏈。雷達進行升級了升級，處理空中目標效能是蘇-27S的兩倍，處理地面目標效能是其三倍。可以使用新型空空導彈和空對地導彈，可以發射R-77這種主動雷達導引頭中距空空導彈，擁有發射后不管能力。

綜合來說蘇-27SM3提升還是相當有限，在蘇-27家族中，其性能并不突出，與蘇-30SM、蘇-35根本無法相比，甚至跟蘇-27SM2相比都有很大差距。在蘇-27SM這個分系列中，蘇-27SM1和蘇-27SM2都是最初的蘇-27S戰斗機，中期改造升級后的編號。蘇-27SM1是低配版，性價比較高，主要把備受詬病的雷達和電子戰系統進行升級，可以打R-77主動中距彈。而蘇-27SM2是高配版，更換發動機，使用相控陣雷達，移植不少蘇-35上的設備，達到三代半戰斗機水平。