052D作戰指揮系統以及雷達、聲吶、電子對抗系統，與052C相比有了長足進步。而且在不同批次建造的艦體上，也在不斷更新升級，給軍迷們帶來應接不暇的觀感體驗。
作戰指揮系統采用國產新型艦載通用ZKJ-5B型，一種更為先進，類似美國海軍宙斯盾系統的作戰指揮系統,承擔全艦電子器材、武器系統以及艦載直升機的指揮和控制。在容量、精度、反應速度、資訊處理能力、人機工程、自動化、智能程度等各方面都有很大提高，可獲取上級指揮節點下達的統一作戰態勢，配合艦艇編隊完成協同打擊任務，達到世界同類系統先進水平。
作為全艦電子器材的核心裝備,國產H/LJG-346A型主動有源相控陣雷達系統，以下簡稱346A型，有4個方形天線陣面，每個天線陣麪包括超過5000個砷化鎵T/R元件單元，功能十分強大，優於052C配備的H/LJG-346基本型，以下簡稱346基本型，采用的砷化鎵-雙極矽混合元件，T/R元件單元數量也大大增加。
346A型采用S波段掃描探測，並將346基本型雷達陣列內，S波段探測模組上下兩邊長條形C波段導彈應答天線移至艦橋上方，而且面積也有所增大，以便於給新型防空導彈提供中段數據引導。
346A相控陣雷達實作了數碼化波束控制，整體發射峰值功率可達6兆瓦，能夠探測400千米以上全方位空域目標，在探測辨識、資訊處理、抗幹擾能力等方面，屬於世界同類系統先進水平，總體效能優於美制AN/SPY-1D/DV，以及英國45型驅逐艦配備的SAMPSON（森遜）3D相控陣雷達，AN/SPY-1D/DV配備美國「伯克」級、日本「金剛」級、「愛宕」級，還有南韓「世宗大王」級驅逐艦；而美國「星座」級護衛艦，雖配備了與「朱姆禾特」AN/SPY-6V1雷達縮小版的V3型，采用最新型氮化鎵T/R元件，效能也比砷化鎵元件高得多，但V3型只有3個陣面，總體功能仍比不上346A。
346A雷達系統雖然現在沒有采用氮化鎵T/R元件，不過相信以後的批次會換用，屆時其探測距離還將進一步加大，效能進一步改善，功耗效能也會進一步提高，技術水平更加先進。
與052C配備的風冷型346有源相控陣雷達相比.，346A采用了先進的液冷方式，簡化了結構設計，並且去掉了長方形圓弧風罩，變成正方形平板陣列天線面罩，厚度也大大降低，看上去極為整潔完美，體現出了卓越的技術進步。
依據不同批次的外部特征還能發現，第一批8艘052D雷達陣面下面，有一段比較顯眼的管狀校準天線，整體與雷達陣列面下邊平行，第二批以後建造的雷達陣面下面則取消了，估計是整體設計進行了升級。
除先進的主雷達之外,還有H/LJQ-364對海/低空搜尋雷達，在最新下水被稱為052DM批次的主桅上，換成了更先進的368」背靠背」雙面X波段相控陣快反雷達，以加強對低空乃至水面無人機以及隱身目標的搜尋、跟蹤能力，則屬於世界領先，效能超過「伯克」級驅逐艦的AN/SPQ-9BX波段脈沖都卜勒搜尋雷達。
052D前兩批次選用的H/LJQ-517B「晾衣架」對空警戒雷達，在建造第三、四批次時改為YLC-8B「蒼蠅拍」新型米波遠端反隱身雷達，具備「越海平面」預警能力，精度也有所提高，將會加強對F22、F-35系列等隱身飛機，以及隱身反艦導彈的預警能力。
英國45型驅逐艦後桅上的S1850M遠端預警雷達，雖號稱能探測2000千米的彈道導彈，對空中目標的探測距離超過400千米，但這樣的功能對於中國海軍，也包括美國和俄羅斯海軍而言，並沒有什麽實際意義，因為這些國家都有強大而且完善的陸基甚至天基預警能力，再說它對於隱身目標的探測能力不算太出色，不如中國的「蒼蠅拍」。
H/LJP-349射控雷達與光電跟蹤儀平行並立，且跟近防炮整合為一個整體，未來隨著形勢的變化，換為相控陣版本也不是不可能。
對敵方艦艇的搜尋,主要是由H/LJQ-366,即中國版「音樂台」超視距對海搜尋雷達來完成，而射控雷達是H/LJP-344A，用於引導艦炮以及反艦導彈等進行攻擊。
另外還有導航雷達、氣象雷達，衛星通訊天線以及數據鏈天線等。
在水下方面裝備有中頻、大功率、全數碼化 H/SJD-9主/被動球鼻艏聲吶，探測距離10到20千米，效能略遜於「伯克「級AN/SQS-53C低頻球鼻艏聲吶；H/SJG-311低頻主/被動拖曳線列陣聲吶，探測距離150千米，具有探測超靜音潛艇的能力，效能超過美制AN/SQR-19B拖曳線陣列聲吶。
在電子對抗方面，052D配備H/RJZ-726型電子對抗系統，包括726-1/2型高/低頻波段電子偵察系統，726-3電子幹擾系統以及4座18聯裝726-4多功能發射器等，用於探測、辨識敵方艦艇雷達電子訊號特征並進行反制，幹擾其武器制導系統使其偏離目標等。
726-4多功能發射器，還能在SJK-562水聲對抗系統指揮下，發射578火箭助飛誘餌以及579火箭助飛幹擾器，用於幹擾敵方魚雷令其改變航向。726-4發射器附近還可配備舷外角反射器，制造假目標用來迷惑對手。
H/RJZ-726系統類似美國AN/SLQ-32（V）系列，當然系統相關技術參數不是固定的，美國開發時間較早，也不斷推陳出新，中國則有後發優勢。
此外，052D還配備有激光炫目裝置等，多次在驅離外國軍艦、軍機騷擾中立下大功。
總的來說，052D驅逐艦艦載電子系統效能，不僅強於噸位相當的英國45型驅逐艦、美國「星座」級新型護衛艦，即便是跟沒有換裝最新系統的「伯克」級，以及技術上同源的「金剛」、「愛宕」、「世宗大王」，也有一拼，甚至有些技術還有所超越。
