世界上沒有絕對無敵的武器，任何武器都存在無法回避的弱點，美國的F-22有弱點、F-35也有弱點，中國殲-20同樣存在弱點。
提起F-22的弱點，許多人可能都倒背如流了，比如航程有限、航電系統落伍；至於F-35，則因為超音速飛行效能差、機動性欠佳而被許多軍迷詬病。以往在比較中美五代機的時候，許多人都喜歡用殲-20的優點去比較美國五代機的缺點，進而得出殲-20效能優於美國五代機的結論，比如殲-20飛得比F-22遠、飛得比F-35快、航電比F-22先進、機動性比F-35好。但是，許多人都不太願意提及一個問題：殲-20真的沒有弱點嗎？ 至少從中央軍委政治工作部聯合中央網信辦、中央廣播電視總台攝制的思想解讀類融媒體片【淬火】裏關於殲-20對抗演習的細節裏就能看出，殲-20還是存在一些弱點的。
首先是對抗開始後不久，「天眼」已經發現了敵機方位，殲-20也探測到「敵機」的雷達波，但是自己的雷達螢幕上卻很幹凈，進而推斷出「敵機」是同代機。這也從側面說明，殲-20雖然擁有五代機當中尺寸最大的有源相控陣雷達，但是依然無法有效發現第五代戰鬥機。有源相控陣雷達相比過去的平板縫隙天線雷達，最大的提升在於增強了多目標探測能力、抗幹擾能力和可靠性，但是在探測隱身戰機方面並無本質上的提升。哪怕殲-20用的是氮化鎵雷達，但只要雷達波依然是X波段的，就註定無法有效探測到第五代戰鬥機。
這就導致殲-20在面對第五代戰鬥機的時候，空有導彈射程的優勢，但是雷達無法提前發現對手的情況下，導彈射程再遠也無法發揮出來，殲-20使用的霹靂-15空有150千米以上的射程，在面對第五代戰鬥機的時候，可能需要等到10-30公裏才能釘選對手，霹靂-15的射程優勢蕩然無存。甚至因為距離過近，F-22使用AIM-120導彈能夠以動力段飛完全程，霹靂-15的雙脈沖發動機優勢也發揮不出來了。
當然，無法及時發現同代機並不是殲-20的弱點，F-22和F-35單憑自身能力一樣無法有效發現同代機。只不過無法及時發現同代機這個問題，對擅長遠距離作戰的殲-20來說影響更大。
第二個問題，出現在殲-20的隱身上面。在無法釘選同代機後，01號殲-20命令02號殲-20前出創造條件，這裏的創造條件有兩種解讀方式，第一是自己透過暴露隱身能力較差的角度，吸引同代機的註意力與火力，為01號殲-20實施攻擊創造條件。
第二種解讀是02號透過改變與敵機的相對角度，繞到對方隱身效能較差的角度，對敵機展開攻擊。結合後面的內容，02號打光了彈藥來看，第二種情況的可能性更大。
這裏就涉及到一個概念，那就是隱身戰機並不是絕對的隱身，更準確的說應該稱為低可探測度戰機，因為RCS較低，能夠有效降低被短波雷達發現的距離，但是只要距離足夠近，就能夠被雷達發現。此外，各種反隱身雷達使用的長波段，也能夠發現較遠距離的五代機。
另外，五代機的RCS，就跟主戰坦克的裝甲一樣，都在不同位置進行了取舍，主戰坦克的正面裝甲最厚、側面次之，後部與頂部一般最薄。而五代機的RCS在不同角度的差別也很大，一般是正面與底部的RCS最低、上面最大，這樣的設計主要是為了降低被迎頭方向的敵機以及地面雷達發現的概率。而因為戰鬥機座艙、尾翼的影響，當雷達波從斜上方照射過來的時候，所形成的RCS就比較大。
因此哪怕從正面無法發現殲-20的距離，一旦換一個高度與角度，可能就會發現甚至釘選殲-20了，雖然這個距離依然比較短，但在實戰中可能就會成倍提高殲-20暴露的概率。
第三個問題則出現在火力上，在對抗演習中，天眼通報敵機一共3組，可能是雙機編隊，也就是6架「敵機」。但是2架殲-20一共只攜帶了8枚霹靂-15導彈，留下的4枚霹靂-10作為最後近戰接敵的手段，不能輕易動用。這就導致在消滅了6架「敵機」後，02號殲-20因為沒有余彈只能先返航了，留下01號殲-20自己執行任務。
而同為五代機的F-22，主彈艙的載彈量比殲-20多了50%，能夠攜帶6枚AIM-120，雖然殲-20主彈艙攜帶的4枚霹靂-15有射程方面的優勢，但是在面對突發情況的時候，6枚導彈要比4枚導彈有更高的容錯率。如果換成F-22雙機編隊攔截6架敵機，擊落這6架敵機後，2架F-22所剩的彈藥甚至還能攔截一波6機編隊。
在必要的情況下，F-22甚至可以提前將2枚AIM-9空對空導彈也發射出去，因為F-22即便打光了所有導彈，依然還有一門機炮作為最後的武器，能夠與敵機在近距離進行周旋。可殲-20一旦打光了最後2枚霹靂-10，無論目標有沒有被擊落，殲-20都將因為彈藥耗盡而被迫返航。
殲-20憑借著更大的機體，擁有遠超F-22的滯空時間，理論上能夠長時間執行空中巡邏掃蕩任務，但是因為火力不足的問題，導致殲-20可能經常會在燃油充足的情況下，先因為彈藥不足而返航了。
此外，殲-20還有一個不容易引起人們註意的問題，那就是殲-20是目前所有第五代戰鬥機當中，唯一不具備對地攻擊能力的，並且還是一丁點對地攻擊能力都沒有，哪怕是殲-7戰鬥機，都還能使用機炮對地面目標進行掃射，但是沒有機炮的殲-20，又只掛空對空導彈，連最基本的對地攻擊能力都沒有。
F-35就不用說了，一開始就配備了種類繁多的精確制導武器，內建彈艙甚至能夠容納反艦巡航導彈。而蘇-57也展示過發射KH-59巡航導彈的鏡頭，最近美媒甚至聲稱俄羅斯已出動其最先進的蘇-57隱形戰機對烏克蘭的40多個目標進行了打擊。
即便是一開始作為空優戰鬥機而設計出來的F-22，目前也能夠使用小直徑炸彈，對70公裏外的地面目標進行精確打擊。現在只剩下殲-20從未展示過掛載精確制導武器的鏡頭，一直都是掛著空對空導彈。
雖然以中國目前的科技實力，為殲-20配備一些精確制導武器並不是什麽難事，但是目前看來解放軍對殲-20的任務要求相對單一，就是主打制空，並且還不是主打與同代機的對抗，而是憑借著隱身以及導彈射程優勢，去欺負四代機或者敵人的大飛機。
殲-20之所以在氣動外形上與其他五代機存在很大的不同，主要原因就是解放軍對戰鬥機的截擊效能有很高的要求，過去幾十年以來，解放軍經常要面對美蔣偵察機的襲擾，中蘇交惡後又需要防範蘇聯超音速轟炸機的威脅，甚至就連印度的米格-25都經常襲擾祖國的西南邊疆。
中美蜜月期結束後，美國的轟炸機、偵察機、電子幹擾機都在東面帶來了巨大威脅，可以說，中國對戰鬥機截擊能力的需求，是全世界最高的。回顧這些年來中國獨立研發的戰機，除了主要用於對地攻擊的殲轟-7以及專門用於出口的JF-17「梟龍」，其他戰機都帶有很強的截擊內容，包括殲-7、殲-8、殲-10以及殲-10。
在研發殲-20的時候，解放軍面臨的最大問題，就是美國強大的空中作戰體系，海灣戰爭與科索沃戰爭都證明了美軍空中作戰體系的強大，如果解放軍執著於研發一款追求機動性的隱身戰鬥機，與美軍的空中作戰體系硬碰硬，下場恐怕比米格-29強不了多少。
而殲-20的研發思路非常有針對性，美國空中優勢有很大一部份來自於預警機、加油機、電子幹擾機帶來的增益，殲-20就要像一根針一樣，刺破美國的空中防線，直接刺中美軍的要害。所以殲-20在保證隱身效能的情況下，設計突出滯空時間長、超音速突防能力強、導彈射程遠，至於機動性、載彈量以及多用途作戰能力，統統被擺到了相對次要的位置。
憑借較好的隱身效能以及超音速突防能力，殲-20突破美軍一線戰機防線的成功率大大提高，殲-20的主要任務甚至不是用來擊落美軍的戰鬥機，而是專門奔著美軍的轟炸機、預警機、加油機、電子幹擾飛機而去的，只有在面對這些RCS大、笨重的目標，殲-20的霹靂-15才能發揮出最大的射程優勢，從遠距離外對美軍大飛機一擊斃命。正因為不考慮近距離接敵，所以殲-20到現在也沒展示機炮，4枚霹靂-15足夠殲-20幹掉多個大型目標了，2枚霹靂-10作為與敵方戰鬥機遭遇的後備手段。
可如果讓殲-20去跟同代機對抗，那殲-20的優勢就發揮不出來了，此時殲-20就會變成一架普通的五代機，在隱身、火力、機動性都沒有明顯優勢的情況下，跟同代機進行近距離硬碰硬，很難取得較高的交換比。
當然，殲-20的這些弱點只是暫時的，隨著殲-20逐漸完善，後續改進將開始逐步修復這些弱點。比如透過改進霹靂-15的彈翼以及彈艙布局，讓殲-20的主彈艙能夠攜帶6枚霹靂-15；換裝新型發動機之後，殲-20有充裕的動力去配備機炮。當殲-20的數量足夠多之後，解放軍在沒有了防空截擊壓力的情況下，肯定會進一步發掘殲-20的多用途內容，增加殲-20的對地攻擊能力，甚至研發殲-20的轟炸型號。
殲-20的最大優勢，就是用於同代機中最大的機體，雖然付出了一定的重量代價，但是卻讓殲-20的升級潛力遠大於F-22和F-35，隨著時間的推移，不斷改進的殲-20將逐漸拉開與對手的效能差距，讓殲-20成為真正的最強五代機。現階段的殲-20只能算是神功初成，距離開發出全部潛力依然還有很大的距離。
