Сохранив всю номенклатуру вооружения одноместного вертолета (подвижная пушечная установка с пушкой 2А42 калибра 30 мм и боекомплектом 460 патронов, ПТУР «Вихрь» с лазерной лучевой системой наведения, блоки НАР калибра 80 мм, авиабомбы, пушечные контейнеры и другое оружие общей массой до 2 000 кг), Ка-52 может дополнительно принимать на борт управляемые ракеты класса «воздух-воздух» ближнего боя Р-73 и «Игла-В, а также неуправляемые ракеты Воздух-Земля». В перспективе планируется применение и управляемых ракет класса «воздух-поверхность». ПТУР «Вихрь», разработанные тульским КБ приборостроения, имеют стартовую массу 42 кг и тандемную кумулятивную боевую часть, могут поражать бронированные цели (танки, БМП и т. п.) на дальности до 8 км, при этом толщина пробиваемой брони достигает 900 мм Ракеты Р-73 с всеракурсной пассивной тепловой головкой самонаведения, разработанные в ГосМКБ «Вымпел», имеют стартовую массу 105 кг, стержневую боевую часть массой 7,4 кг и обеспечивают поражение воздушных целей, маневрирующих на высотах от 20 м с перегрузкой до 12g и скоростью до 2500 км/ч, на дальности от 700 м до 11 км. Ракеты «Игла-В», созданные в коломенском КБ машиностроения на базе ЗУР переносного зенитного ракетного комплекса сухопутных войск «Игла-1», имеют всеракурсную двухцветную тепловую головку самонаведения; масса ракеты 10,7 кг, боевой части — 1,27 кг, высота поражаемых целей от 10 до 3 500 м, скорость от О (вертолет на висении) до 1 440 км/ч, перегрузка до 5-6, дальность пуска от 800 до 5 200 м.

Немаловажным фактором, облегчающим подготовку Ка-52 к боевому вылету и пополнение боекомплекта в полевых условиях, является использование на вертолете средств поражения, широко эксплуатируемых в ВВС и армейской авиации: ракеты Р-73 входят в номенклатуру вооружения большинства самолетов фронтовой авиации, ПТРК «Вихрь» будут вооружены штурмовики Су-25ТМ (Су-39), а пушка 2А42 является штатным оружием боевых машин пехоты и десанта БМП-2, БМП-3 и БМД-2. В перспективе планируется оснащение Ка-52 новыми, ещё более эффективными системами вооружения. Помимо выполнения разведывательно-боевых функций, Ка-52 вменено в обязанность решение ещё одной задачи: он должен стать своего рода «летающей партой» для пилотов одноместных Ка-50. Полностью дублированная система управления в сочетании со схемой расположения членов экипажа рядом как нельзя лучше подходит для этого.

КА-52 оборудован радарной системой Арбалет. Вертолет имеет бронированную капсулу для экипажа. Катапультирование капсулы возможно на высотах от 0 до 4100 м. Ведение огня и управление вертолетом (в том числе одновременное) может осуществлять любой из пилотов. Так как лопасти машины вращаются в разные стороны, вертолет способен совершать уникальный маневр — просто вращаться вокруг цели.