作为运-8的改进型号，运-9中型战术运输机继承了前者的总体布局，仍采用平直梯形悬臂式上单翼，双梁箱式结构，低阻层流翼型。机翼由中央翼、中外翼和外翼三部分组成，尾翼沿用了普通梯形布局。而位于外翼内部的机翼结构整体油箱显然与运-8F600一样进行了重新设计，以增加飞机的载油量和便于加装空中加油吊舱。另外，为了平衡涡桨-6C发动机非对称力矩的影响，运-9采取了加大垂直安定面和方向舵面积的措施，将运-8飞机的方向舵调整片和随动补偿片合二为一，形成新的方向舵调整片，提高了飞机的整体操纵性能。最后，为了提高某型运-9特种飞机的飞行品质、新型发动机的安装要求以及减少飞机的气动阻力，陕飞对该机机身前段、尾段、发动机舱和背鳍外形进行了重新设计，使机体尾部线条更加流畅。