歼7Ⅲ
由于当初从苏联引进的米格-21Ф-13是一种昼间型歼击机，无法在夜间或复杂气象条件下执行作战任务，因此在歼7开始装备空军部队伊始，部队就提出了歼7飞机要具备全天候作战能力的要求。为了改变歼7飞机雷达测距器功能差、机载火力弱等缺点，1972 年在出国考察了全天候型的米格-21ПФ飞机之后，成都飞机制造厂开始在参照该机的基础上进行歼7改全天候型方案的初步论证。
1980年6月3日，国务院和中央军委正式批准研制歼7全天候型飞机，命名为歼7Ⅲ并将其列为国家“六五”期间航空工业的重点项目。歼七Ⅲ是由成都飞机公司和贵州航空工业公司联合研制的，后者主要负责飞机机翼和前起落架的设计。该机的主要改进有：采用新的全天候雷达设备，提高了飞行控制系统的性能水平，改装IV型弹射座椅，增加机内燃油量，以及改装新的涡喷-13型发动机，推力64.72千牛。这种型号的发动机是在涡喷-7的基础上发展的，不但体积更小，而且改进了压气机和轴承，在结构材料上增加了钛合金，同时在燃料系统中安装了集成电路金属探伤设备。这些改进对发动机的可靠性和寿命有明显的影响。另外配备了全天候雷达和比较先进的火控系统；翼下可挂多种型号的空空导弹、火箭和炸弹；机内燃油量增加；机翼后缘装有吹气襟翼；改装新型的座舱盖，向右开启，上方有后视镜；装有零高度、零速度火箭弹射救生座椅。
歼7E
成都飞机工业公司此前对歼7Ⅰ、歼7Ⅱ飞机的改进措施只是对歼7飞机的使用维护性方面有了一定的改进，而歼7M、歼7ⅡH系列飞机则主要是改进了航空电子设备和武器系统，这些机型对于飞行性能的提升却并没有多少改观。
为了提高歼7飞机的中、低空亚声速及跨声速的机动飞行性能，改善续航能力和起飞着陆性能，成都飞机工业公司于1987年提出了在歼7Ⅱ飞机基础上进行大改的设想，改进后的飞机起初称为歼7Ⅳ型，后来正式命名为歼7E型。
歼7E型飞机改用西工大研制的带机动襟翼的双三角翼，此种翼型重点提升飞机在亚跨声速时的机动格斗性能并兼顾水平加速度性、爬升率、续航性能，在改善起飞着陆性能的同时又不降低超声速飞行性能。
动力装置由涡喷-7乙发动机换为涡喷-13F发动机，增加发动机推力，降低油耗；飞机加装了平显武器瞄准系统，大气数据计算机等；换装了航姿系统，无线电罗盘，信标接收机，无线电高度表，超短波电台等；加挂高性能空空导弹；增加武器外挂能力，在机翼两端各加一个外挂点，增强了空对地火力；增加了压力加油系统，液压系统采用密闭加油，以及对平尾和副翼载荷进行设计改进等。改进后的飞机其低空格斗能力，起降性能，对地火力，续航时间都有了显著的提高，并对未来电子战有一定的适应能力。
歼7E飞机在机动飞行性能上达到了国外第二代战斗机的较好水平并已接近第三代战斗机的水平，同时在有效武器载荷和作战半径上也得到了明显改善，改进的电子设备也提高了飞机的总体作战效能。
歼7G
歼7G是在歼7E型飞机的基础上主要对雷达及火控电子设备进行改进而成的，作战性能比歼7E有了很大的提高，成为目前最先进的歼7型号。机头取消了原来的雷达测距器而换装了国产的小型多功能脉冲多普勒雷达，使飞机能够在付出较小重量代价的基础上获得了全天候作战能力，而飞机的机动性能水平并没有什么下降，配合头盔瞄准具可以充分发挥空空导弹的离轴发射能力。该机与歼7E最大的区别是采用了圆弧整体风挡，没有隔框的遮挡更有利于飞行员对座舱外情况进行观察和判断，这在近距格斗作战中也是至关重要的。此外飞机上还安装了改进的Ⅲ型敌我识别器、全向雷达告警器以及箔条/红外投放器等设备。手不离杆的设计使飞行员能够通过设置在操纵杆上的按钮和开关来实现操纵雷达、发射武器的所有功能。全机涉及的各类改进有30多项。歼7G参加了2009年国庆50周年大阅兵。
歼7EB/GB
歼7EB是空军“八一”飞行表演队所装备的歼7E型飞机，编号里的“B”意为“表演”。与标准的歼7E型相比拆除了机身右侧安装的一门30-1型航炮及其输弹带和炮弹，取消了机翼武器挂架，同时也取消了相关武器的火控系统，一些与作战有关的系统和设备也被取消，飞机重心随之进行了调整。为了适应特技飞行表演的需要，座舱内加装了高精度飞行仪表，机身下加装了拉烟装置。换装了中国航空救生装备研究所研制的HTY-6型火箭弹射座椅，提高了弹射座椅的可靠性、舒适性以及救生性能。
1994年12月2日，第一架歼7EB成功地进行了首飞，当年首批12架歼7EB型表演机交付空军“八一”飞行表演队使用。从1995年开始，“八一”飞行表演队开始着手换装歼7EB飞机，
歼7GB是在歼7G 型的基础上改装的表演型飞机，八一飞行表演队在2004年开始更换原有的第二批歼7EB型飞机，改为更适合飞行表演的歼7GB型飞机。歼7GB与歼7G飞机一样采用了圆弧整体风挡，使飞行员编队飞行表演时的视野有了很大的改善，有利于表演动作的准确完成。为了更好地适应新编排的特技飞行动作，飞机的操纵系统、电子设备都进行了改进，还首次安装了编队飞行灯和拉烟控制盒，使飞行表演的观赏性大大提高。2005年6月15日，换装的歼7GB在天津杨村机场为外国驻华武官团进行了首次公开飞行表演。
