在武器配备上，作为中国未来航母的主要护卫舰艇，052D导弹驱逐舰肯定会是一艘“神盾”舰，也就是说会配备采用相控阵雷达、垂直发射系统的舰载防空导弹武器系统，我国研制的此型综合防空系统已经装备在052C型驱逐舰上，成为新世纪解放军海军主要的海上防空系统。
与052C型驱逐舰相比，随着舰艇排水量的增加，052D导弹驱逐舰内部空间也增大了，可以采用更大的天线，这意味着052D在探测距离、抗干扰能力和多目标掌握能力上将比052C有进一步的提高。另外一个变化可能就是远程警戒雷达，许多国家的“神盾”舰都装备有远程警戒雷达用于日常值班，并为相控阵雷达提供目标指示。我国在建造052C型驱逐舰的时候，因为缺乏相应的型号，所以052C装备的是较旧的517M型远程警戒雷达，这种雷达虽然有抗反辐射导弹能力强和一定的反隐身能力，但是其精度较低，同时掌握目标数量也有限。
对于052D导弹驱逐舰来说，在未来中国海军可能仍旧缺乏舰载预警机的情况下，可能需要一款性能较好的远程警戒雷达，因此052D可能会跟欧洲防空驱逐舰一样，采用远程相控阵警戒雷达替代现有的米波远程警戒雷达，以便更好地支持相控阵多功能雷达的使用。
按照052D型导弹驱逐舰6000多吨的排水量，有国外学者预测该舰将采用64单元垂直发射系统。其中导弹垂直发射单元是24个，配备052C型驱逐舰上的“红旗-9”防空导弹；再加40个单元的垂直通用发射装置，配备054A护卫舰上的“红旗-16”防空导弹和反潜导弹。
“红旗-9”型作为中国最先进的第三代防空导弹系统，配备有主动寻的弹头，最大射程200公里，最大射高30公里。“红旗-9”大大提高了中国军队的整体防空反导实力，它不仅能够远程打击入侵中高空的飞机，而且能够拦截空地导弹、超低空巡航导弹和战术弹道导弹。
“红旗-16”则属于中程防空导弹系统，是解放军海军装备的第一种国产中近程区域防空导弹。主要遂行远程
172舰试射HQ-16
的“红旗-9”、SA-N-6和近程点防空的“红旗-7”之间的区域防空任务，同时作为对低空目标杀伤性能稍差的“红旗-9”的有力补充。
这样一来，052D型导弹驱逐舰将具备由多型号导弹系统组成的防空体系，可在十几秒内迅速组成一张远中近距、高中低空、优势互补的火力网，大大提升舰载防空体系的战斗力。
预计052D还带有8枚中国海军最新的“鹰击12”远程反舰巡航导弹，大大提升反舰能力。这种最新的导弹具有大约180-240公里射程，而且据悉其弹头具有很大威力。有报道称，这是中国海军专门研制用于打击航母舰队使用的。而一旦被这种导弹击中非致命部位，也会将一艘超过万吨的大型军舰击沉，或者重创。[3]
