Les variantes du Su-27 sont très nombreuses. Pour ne citer que les principales :
Depuis les années 1990, on assiste à une prolifération des variantes, annoncées ou réellement construites, du Su-27. De plus, certains prototypes ont servi de démonstrateurs à plusieurs variantes, et certaines dénominations correspondent à plusieurs versions différentes.
Les Su-27 ont d'abord servi dans l'armée soviétique et celles des démocraties populaires alliées de l'URSS. Aujourd'hui, ces avions équipent de nombreuses armées de pays en voie de développement et notamment en Afrique. Les armées ne possèdent souvent qu'une poignée d'appareils, mais ils suffisent pour les combats aériens qui ont lieu, comme par exemple ceux qui opposent l'Éthiopie à l'Érythrée.
2 Su-27 (version inconnue)
12 Su-27SK et 4 Su-27UB auparavant dans la base de Laghouat, ces appareils étant retournés en Ukraine. Le pays a commandé 28 Su-30 MKA et négocie également l'achat de Su-35 et Mig-35 auprès de la Russie.
8 Su-27 achetés à la Russie (à l'Ukraine selon d'autres sources) livrés au milieu de l'année 2000. Il s'agit de monoplaces et d'au moins un biplace. Un appareil a été perdu le 19 novembre 2000, peut-être abattu par un missile sol-air de l'UNITA.
Plus de 10 SU 27
La Biélorussie a hérité de 23 Su-27 (monoplaces et biplaces) lors de la disparition de l'URSS. Ils sont utilisés au sein du 61st IAB à la base de Baranovitchi. Il a été question de les moderniser (en particulier avec de l'armement air-sol guidé de précision) mais depuis les autorités militaires ont acheté, début 2006, 18 Su-30 d'occasion à l'Inde.
La Chine a été le premier pays hors CEI à acheter des Su-27. Par plusieurs contrats qui se poursuivent actuellement, elle a obtenu : 72 Su-27SK, 40 Su-27UBK, 76 Su-30MKK, 24 Su-30MKK2 et une licence pour la production locale de 200 Su-27SK (ne devant pas être exportés). 14 à 17 appareils ont été sérieusement endommagés au sol par un typhon en avril 1997, dont trois irréparables. Selon un rapport, ils auraient été remplacés par les Russes en signe de bonne volonté.
En 2003, les Mig-29 s'étant révélés insuffisants face aux Su-27 éthiopiens, deux Su-27 et deux Su-27UB ont été achetés à l'Ukraine, et seraient d'ailleurs pilotés par des Ukrainiens. Si la présence de ces quatre appareils est confirmée (2 sont visibles sur l'aéroport d'Asmara sur le site Google earth)(ils ont été vus par des journalistes), le nombre total de 8 Flanker souvent annoncé par certaines sources est, lui, certainement erroné.
6 Su-27SK et 2 Su-27UB achetés à la Russie pour environ 150 millions de $, livrés à partir du 15 décembre 1998 (d'autres sources indiquent novembre), en même temps que d'autres types appareils lors d'un grand réarmement général de l'EtAF (Ethiopian Air Force) en prévision d'affrontements avec l'Érythrée. Un Su-27UB s'est crashé lors d'une démonstration de vol le 6 janvier 1999 à Debre Zeit. Cet appareil a été remplacé par un 9e venant des VVS un peu plus tard. Ils ont remporté au moins cinq victoires sur les Mig-29 Fulcrum érythréens et donné à l'EtAF la supériorité aérienne pendant les combats : une victoire contre un Mig-29 le 25 février 1999, une autre contre un MiG-29UB le 26, et probablement deux le 21 mars. D'autres affrontements ont eu lieu en mai 2000, avec en particulier 2 autres Fulcrum détruits le 16. Tous ces combats n'ont causé aucune perte de Su-27 de l'EtAF. Après le départ des Russes, l'entretien est devenu insuffisant et seuls 4 appareils étaient opérationnels fin 2000. Sept Su-27SK supplémentaires ont été achetés à la Russie en 2002. Total : 14 Su-27SK et 2 Su-27 UBK livrés, dont au maximum 11 opérationnels.
En octobre 1994, un accord aurait eu lieu entre les États-Unis et la Biélorussie portant sur la vente d'un monoplace et d'un biplace. Ces 2 appareils (s'ils ont été réellement livrés) auraient très probablement été affectés à l'escadron des "Aigles Rouges" (unité d'"Agressors") sur la base de Nellis AFB. 2 Su-27 (version inconnue) auraient été livrés aux États-Unis en 1995/96 apparemment à un "collectionneur privé". Certaines sources mentionnent des entreprises telles que "TAOS industrie" (entreprise spécialisée dans la vente de matériels russes). Il s'agit peut-être de la livraison des appareils qui auraient été commandés par les États-Unis à l'Ukraine. En mai 2009,les États-Unis ont acheté à une firme ukrainienne, via la société américaine Tac Air, deux avions de combat biplaces Su-27UB Flanker afin de préparer leurs pilotes à affronter ce type d’appareil en service dans de nombreux pays dont la Russie, la Chine, et le Venezuela
18 Su-30K et 32 Su-30MKI commandés et livrés. Les premiers Su-30K indiens ont été livrés en mars 1997 au squadron No.24 "Hunting Hawks" basé à Lohegaon AFB près de Pune. Les appareils livrés à partir de 1998 étaient déjà dotés d'une avionique française, premier pas vers le standard MKI. Un premier lot de 10 Su-30MKI a été livré à partir du 22 juin 2002, suivi d'un second de 12, et enfin d'un troisième de 10 exemplaires en décembre 2004. Les premiers Su-30K n'ont servi que de bouche-trous pendant 5 ans et ont été vendue à la Biélorussie fin 2005. Le 28 décembre 2000 a été signée une licence permettant à la firme indienne HAL de produire localement 140 Su-30MKI supplémentaires sur 5 ans.
L'Indonésie a signé un contrat pour 24 Su-30KI monoplaces en septembre 1997, mais suite à la crise économique asiatique, il a été annulé en 1998 (il se peut qu'il ait été réduit à 12 exemplaires pendant un temps). 2 Su-27SK et 2 Su-30MK ont été achetés en 2003 et livrés en du 27 août à septembre de la même année, pour remplacer la flotte de A-4 et TA-4 Skyhawk. Son but est de constituer 4 escadrons supplémentaires avant 2010. L'Indonésie espère acquérir au total 12 autres Su-30MK, mais les difficultés économiques l'en empêchent. Il a été question en 2004 de commander un lot réduit de 4 à 8 appareils pour établir un seul squadron sur Flanker, mais aucune vente n'a eu lieu.
Le Japon a pendant un temps voulu acquérir 2 Su-27 pour les utiliser en tant qu'agressors, mais aucune vente n'a eu lieu.
Le Kazakhstan n'avait pas de Su-27 basés sur son territoire lors de la disparition de l'URSS, mais il a échangé ses bombardiers (40 Tu-95MS) avec la Russie contre des Su-25, Su-27 et Mig-29. 47 Su-27 ont été livrés, les 4 premiers étant arrivés en 1996. Un contrat supplémentaire a été signé en novembre 1999 pour 14 (40 selon certaines sources) Su-27 supplémentaires comme remboursement des dettes russes. Le nombre d'appareils réellement opérationnels est sans doute assez faible.
Une commande de 18 Su-30MKM a été passée le 5 août 2003, les appareils devant être livrés de 2006 à 2009. À partir de début 2004 les pilotes ont été formés en Russie.
Le pays aurait été équipé de 4 Su-27 (version inconnue) mais n'en a plus en dotation depuis 2001 au plus tard -
25 Su-27 et 6 Su-27UB hérités du 62ème IAP de l'ex-PVO ; 23 des monoplaces et tous les biplaces seraient opérationnels.
VVS et PVO (aviation de front et défense aérienne) La livraison au PVO du premier lot de 20 appareils a eu lieu en 22 juin 1985 à Dzemgi (extrême-orient). La transformation sur Su-27 des unités de chasse a véritablement commencé en 1986. Les chiffres exacts sont inconnus ; en 1990 dans la partie européenne de l'URSS étaient opérationnels 138 Su-27 au sein de la VVS et 229 dans le PVO. La VVS avait aussi 67 appareils basés en Pologne. Le total d'appareils livrés était alors estimé autour de 500 Su-27 et Su-27UB.
Après la chute de l'URSS les nouvelles républiques ont gardé une partie des appareils qui se trouvaient sur leur territoire, soit un total estimé à une centaine d'appareils (voir ci-dessus les paragraphes consacrés à la Biélorussie, au Kazakhstan, l'Ouzbékistan, et l'Ukraine pour plus de détails). Pour la Russie (qui a gardé les appareils retirés de Pologne en 1992), on estimait en 1996 que la VVS mettait en œuvre environ 130 Su-27 et les PVO, environ 300. Ces deux armées ont été unifiées dans une force aérienne russe fin 1998, mais doté d'un budget équivalent à celui d'une seule des deux forces précédentes. Au début 2000, environ 340 appareils étaient en service dans 12 régiments de chasse et d'entraînement, en plus du centre de démonstration en vol où est basée la patrouille des Chevaliers russes. Pour ce qui concerne les nouveaux appareils, 5 Su-27PU (Su-30) et 3 Su-27M (Su-35) sont en service, respectivement dans des unités d'entraînement et dans un centre d'essais.
AVMF (aviation navale) 24 SU-27K (Su-33) et 1 Su-27KUB (Su-33UB) livrés et en service sur le porte-avions amiral Kousnetzov de la flotte du Nord.
Organisations civiles
Malgré des rumeurs persistantes, la Syrie n'a aucun Su-27.
67 Su-27 et Su-27UB hérités de l'URSS. Un SU-27UB perdu dans un crash lors d'un meeting à Lvov-sknilov le 27 juillet 2002, l'appareil s'est écrasé dans l'assistance, tuant 83 spectateurs et en blessant 115.
7 Su-27SK, 5 Su-27UBK livrés en 1995 et 1997. 4 Su-30MK2V livrés en novembre 2004.La Russie a conclu en janvier 2009 un contrat de plus de 500 M US$ (368 M€) avec le Vietnam pour l’acquisition de 12 avions de combat Su-30MK2V supplémentaires