PLZ05自行火炮的主要武器是155毫米线膛炮，炮管长度为52倍口径，安装在旋转炮塔上。炮塔和火炮支架的结构设计允许在任何方向以-3到+68度的射角开火。火炮配有先进的反后坐装置和缝隙式炮口制退器，能够使用喷射器为炮膛吹风，降低战斗舱有害气体污染程度。现有消息表明，炮管寿命为2500发。
自动装弹机减轻了装填手的工作，能保证自动装填使用模块化发射装药的分装-药筒式弹药，而且能在任意炮管仰角下装弹。自动加装的弹药基数为30发，从而能以较高速度开炮。最初3发炮弹能在15秒内发射，之后的射速降至每分钟8发。另外还有最多4炮齐发的功能。
PLZ05自行火炮能够使用155毫米口径的各类炮弹，既有普通非制导炮弹，也有使用激光或卫星制导的炮射导弹。因此，这款武器能够执行多样化作战任务，既能打击面状目标，又能消灭小型目标。最大射程视弹药类型而定：在使用激光制导炮弹时，射程不会超过20公里;在发射常规炮弹时，射程可达39公里;在发射火箭增程弹时，最大射程可达53公里。辅助武器包括大口径机枪和烟榴弹发射器。W85式机枪安装在指挥塔上，主要用于防范地面和空中目标，弹药基数500发。炮塔正前面还有两具四管烟榴弹发射器。
中国新型自行火炮配备由弹道计算器和全套瞄准仪组成的数字火控系统。在直接瞄准射击时，可以使用位于车顶火炮左侧的车长全景瞄准仪，以及炮塔前板处的潜望瞄准仪。这些瞄准仪都有两个目标搜索和日间、夜间射击通道。在得到战车和目标方位，以及其他数据之后，可以使用数字火控系统从隐蔽阵地射击。PLZ05自行火炮的炮管上边还有一个专用设备模块，据某些消息人士透露，里面有激光制导炮弹控制装置，保证这种炮射导弹在直接瞄准射击时使用。在一定条件下，这款战车不仅能发射激光炮射导弹，还能使用激光束照射被攻击目标，从而不用借助炮手和间接目标指示，就能使用制导武器。
