主武器多采用120毫米或125毫米口径的高压滑膛炮。炮弹基数一般为40-50发，主要弹种有尾翼稳定的长杆式脱壳穿甲弹和多用途弹。脱壳穿甲弹采用高密度的钨合金或贫铀合金弹芯，初速达1650～1800米／秒，在通常的射击距离内，可击穿．500余毫米厚的均质钢装甲。多用途弹对钢质装甲的破甲深度可达600毫米左右，而且兼备杀伤爆破弹功能。各种炮弹多采用带钢底托的半可燃药筒。有的坦克炮有自动装弹机，有的坦克炮可发射反坦克导弹(也称炮射导弹)。
辅助武器多采用7．62毫米并列机枪、12．7毫米或7．62毫米高射机枪，有的装有榴弹发射器。
现代坦克普遍装备了以电子计算机为中心的火控系统，包括数字式火控计算机及各种传感器、炮长和车长瞄准镜、激光测距仪、微光夜视仪或热像仪、火炮双向稳定器和瞄准线稳定装置、车长和炮长控制装置等。火控计算机用微处理机作中心处理装置；测距仪多用掺钕钇铝石榴石或钕玻璃激光器、二氧化碳激光器；传感器可自动输入多种信息，供计算火炮瞄准角和方位提前角；炮长主瞄准镜多为可昼夜测距、瞄准的组合体装置，并配有瞄准线稳定装置，车长主瞄准镜一般为周视潜望式。
现代新型主战坦克，火炮俯仰范围-6°～+20°，火炮和炮塔为电液或全电式驱动，炮塔最大回转速度0．393～0．995弧度／秒，射击反应时间6～12秒，首发命中率65％～90％。