054A型護衛艦外形設計簡潔洗練，防空/反艦/反潛配置均衡，堪稱頗具水準的設計。就數量而言，本級艦將成為中國新一代艦隊組成的骨幹，其適航性與作戰能力都優於過去中國海軍主力的051型驅逐艦。
艦體
由於054A和前型054在大體設計上是一致的，但054A增加了不少新裝備，所以滿載排水量比054增加一些，達4200噸左右。艦體更改方面，054的側面折角線系從艦首開始直到艦尾，因此從艦首、上層結構到直升機甲板上部都是內收，而第一批四艘054A的折角線則於以提高，因此整個船舷從艦首到艦尾都是外飄，直到艦橋部位才開始向內收縮，如此可能會部分地增加雷達截面積以及增加上部重量，但也加大了艦首與艦尾的可用甲板面積（故其最大舷寬略有增加），尤其是直升機甲板面積因而增寬，對於直升機起降較為有利。從第五艘054A運城號（571）開始，艦首擋浪板部位改為折線向內收縮，似乎是為了降低雷達截面積與加強適航性，不過整體折線位置仍與前四艘054A相同。
垂髮
054A艦首裝有四組八聯裝垂直髮射系統單元，每個垂直髮射系統單元的配置方向系長邊（4管）為縱、短邊（2管）為橫，的垂直髮射系統配置為縱向4管，橫向8管。紅旗-16防空導彈具備很強的多目標攻擊能力，一個火力發射單元可以同時跟蹤8個目標，並對其中4個進行攻擊。而它可以攻擊的目標種類眾多，從高空飛行的飛機到低空飛行的巡航導彈，甚至是飛機投擲的精確制導武器，紅旗-16防空導彈都能夠有效對抗。在很大程度上，紅旗-16防空導彈還能夠對抗敵方空中力量發動的“野鼬鼠戰機”防空壓制攻擊。
主炮
054A改採用中國國產的隱身艦炮，此炮是俄羅斯AK-176M型76mm艦炮的中國版。中國海軍為了尋求一種新型中口徑艦炮，以取代原有的舊式雙聯裝57mm艦炮，早在1994年就決定自俄羅斯引進AK-176M以及所屬RFCS LASKA火控系統的技術（同時連帶採購少量原裝AK-176M艦炮，用於中國部分現役小型艦艇的換裝，例如“紅箭”級導彈快艇的五號艦） ；在2003年由鄭州機電工程研究所（即鄭州713研究所）完成國產化作業，成為中國海軍新一代的制式中口徑艦炮。
船電
054A的主桅杆頂端加裝了一具中國國產化的頂板3D對空搜索雷達，取代原本054型安裝於此位置的360型雷達，中國將此種國產化版本命名為海鷹S/C型（Sea Eagle S/C）雷達。頂板雷達已用於許多中國其他新一代艦艇如052B、051C、現代級導彈驅逐艦等等，堪稱中國新一代艦隊的準制式對空搜索雷達。
054A後方桅杆頂部仍維持有球型外罩的364型X波段短程對海/對空搜索追蹤雷達，主桅杆前方的平臺裝置一座用來導引76mm艦炮的LR-66艦炮火控雷達，LR-66下方的甲板還裝有一具GDG-775光電火控儀，整合了一具紅外線熱影像儀、一具CCD攝影機與一具激光測距儀，同樣可用於導控76mm艦炮。直升機庫上方裝有一座仿自SNIT 240的衛星通訊天線，取代了054的兩座戰術衛星通訊天線。聲納方面，054A的配置與054相同，艦首裝有307型主/被動聲納系統（位於艦首的球型護罩內），艦尾亦設一具206型拖曳陣列聲納，此外還有064型通信聲納以及723型本艦聲納環境監測設備。
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