054A型护卫舰外形设计简洁洗练，防空/反舰/反潜配置均衡，堪称颇具水准的设计。就数量而言，本级舰将成为中国新一代舰队组成的骨干，其适航性与作战能力都优于过去中国海军主力的051型驱逐舰。
舰体
由于054A和前型054在大体设计上是一致的，但054A增加了不少新装备，所以满载排水量比054增加一些，达4200吨左右。舰体更改方面，054的侧面折角线系从舰首开始直到舰尾，因此从舰首、上层结构到直升机甲板上部都是内收，而第一批四艘054A的折角线则于以提高，因此整个船舷从舰首到舰尾都是外飘，直到舰桥部位才开始向内收缩，如此可能会部分地增加雷达截面积以及增加上部重量，但也加大了舰首与舰尾的可用甲板面积（故其最大舷宽略有增加），尤其是直升机甲板面积因而增宽，对于直升机起降较为有利。从第五艘054A运城号（571）开始，舰首挡浪板部位改为折线向内收缩，似乎是为了降低雷达截面积与加强适航性，不过整体折线位置仍与前四艘054A相同。
垂发
054A舰首装有四组八联装垂直发射系统单元，每个垂直发射系统单元的配置方向系长边（4管）为纵、短边（2管）为横，的垂直发射系统配置为纵向4管，横向8管。红旗-16防空导弹具备很强的多目标攻击能力，一个火力发射单元可以同时跟踪8个目标，并对其中4个进行攻击。而它可以攻击的目标种类众多，从高空飞行的飞机到低空飞行的巡航导弹，甚至是飞机投掷的精确制导武器，红旗-16防空导弹都能够有效对抗。在很大程度上，红旗-16防空导弹还能够对抗敌方空中力量发动的“野鼬鼠战机”防空压制攻击。
主炮
054A改采用中国国产的隐身舰炮，此炮是俄罗斯AK-176M型76mm舰炮的中国版。中国海军为了寻求一种新型中口径舰炮，以取代原有的旧式双联装57mm舰炮，早在1994年就决定自俄罗斯引进AK-176M以及所属RFCS LASKA火控系统的技术（同时连带采购少量原装AK-176M舰炮，用于中国部分现役小型舰艇的换装，例如“红箭”级导弹快艇的五号舰） ；在2003年由郑州机电工程研究所（即郑州713研究所）完成国产化作业，成为中国海军新一代的制式中口径舰炮。
船电
054A的主桅杆顶端加装了一具中国国产化的顶板3D对空搜索雷达，取代原本054型安装于此位置的360型雷达，中国将此种国产化版本命名为海鹰S/C型（Sea Eagle S/C）雷达。顶板雷达已用于许多中国其他新一代舰艇如052B、051C、现代级导弹驱逐舰等等，堪称中国新一代舰队的准制式对空搜索雷达。
054A后方桅杆顶部仍维持有球型外罩的364型X波段短程对海/对空搜索追踪雷达，主桅杆前方的平台装置一座用来导引76mm舰炮的LR-66舰炮火控雷达，LR-66下方的甲板还装有一具GDG-775光电火控仪，整合了一具红外线热影像仪、一具CCD摄影机与一具激光测距仪，同样可用于导控76mm舰炮。直升机库上方装有一座仿自SNIT 240的卫星通讯天线，取代了054的两座战术卫星通讯天线。声纳方面，054A的配置与054相同，舰首装有307型主/被动声纳系统（位于舰首的球型护罩内），舰尾亦设一具206型拖曳阵列声纳，此外还有064型通信声纳以及723型本舰声纳环境监测设备。
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