“兰州”级舰具有完善的对空防御、对舰打击和反潜对抗能力，这些不同类型的武器系统被整合在了一套战术指挥系统中，它使用了中国海军第三代的新型舰载战斗系统，采用全分散架构以及模组化设计。H/ZBJ-1以舰内网路系统将舰上所有水上与水下侦测/反制系统、武器装备以及通讯/资料链路整合在一起运作。该系统除了可以集中显示空中、水面、陆地和水下的不同敌我目标参数外，还可以自动给出目标的威胁等级，计算运动参数，分析战术意图，并控制舰上的相关武器系统在合适的时候进行打击。

在装备了新型相控阵雷达和远程防空导弹后，“兰州”级舰成为中国海军中真正意义上的区域防空驱逐舰。高效的战术指挥控制系统能够使战舰同时对来自空中、水面和水下的目标进行对抗，基本具备了抗“饱和攻击”的能力。依靠中国自行开发的数据链系统，“兰州”级舰可以及时将战场态势通过卫星、激光、水声等方式传送给友军或战役指挥中枢，从而大大提高作战效率。

“兰州”级舰所用火炮型号和“广州”级舰上的完全一样。在舰艏装有100毫米隐身舰炮，在舰桥前下方的平台上和舰尾直升机机库顶端一前一后各配备了2座7管30毫米近程武器防御系统，该系统可以有效对付反舰导弹、飞机、快艇，甚至大口径炮弹。

“兰州”级舰装备有2座三联装的7424型324毫米的鱼-7A型反潜鱼雷，被安装在舰尾两侧的船舷开口内，平时以舱门遮蔽。此外，该舰也装备有4座18管的多用途火箭发射装置。相信该将会以发射金属箔条、红外干扰弹、假目标诱饵为主，也不排除配有小型反鱼雷深弹的可能性。机库结构前方有两组四联装“鹰击”62超音速反舰导弹发射器。和“鹰击”8系列的四联装箱式发射装置不用，“鹰击”62导弹首次采用了大尺寸的四联装圆筒型发射装置。该导弹应该由位于舰桥顶端的“音乐台”超视距雷达进行指导，并依靠直升机完成数据传输。“兰州”级舰还装备了从俄罗斯引进的卡-28型反潜直升机。该机可携带包括反潜鱼雷、深水炸弹和声纳浮标在内的多种反潜武器，海上适应性较强，可在多种复杂气象条件下载距舰艇200千米的半径内执行任务。