1974年1月，震驚中外的“西沙海戰”爆發，中國海軍以弱勝強，擊沉南越護衛艦1艘，3艘南越驅逐艦被擊傷後逃跑，成功收復被南越侵略軍非法侵佔的珊瑚島、甘泉島、金銀島，至此西沙群島處於中國實際控制之下，沉重挫敗了南越海軍囂張的氣焰。西沙海戰隨著中國大獲全勝而告終，然而此戰卻也暴露了很多問題，尤其是中國海軍水面艦艇缺乏有力的空中支援，從而限制了戰爭成果的擴大。
與此同時，中國空軍也面臨同樣的問題。中國空軍長期以來是一支執行國土防禦的空軍，其對陸軍近距作戰的支援幾乎全靠強-5攻擊機。這種從殲-6發展而來的強擊機天生“腿短”，作戰半徑僅有480公里，載彈量才1.5噸，極大的限制了空軍在近距火力支援和戰場遮斷作戰能力。因此空軍也需求一種新型戰鬥轟炸機，取代老舊的轟-5和強-5。透過這些事件的分析，中國解放軍於1975年的軍事裝備發展會議上要求三機部和航空工業部（後來兩者合併稱中國航空工業總公司），啟動下一代超音速戰術轟炸機專案以取代上述兩種機型。
最初為新型戰術轟炸機定下的作戰要求是遠端、能超低空高亞音速飛行、全天候、執行夜間任務、有專門的武器系統操縱員。而國防科委進一步提出具體要求飛機高空最大速度1.5馬赫，低空（低於500米）最大速度為0.9馬赫，航程2800千米以上，作戰半徑800千米以上，可以使用遍佈全國的二線空軍基地，同時具有良好的短距起降效能和野戰維護保養能力。
1976年新型戰術轟炸機專案發出指標徵購書後，只有沈飛、西飛和洪飛3家公司相應。直到現在，沈飛仍然是中國主要戰鬥機的製造商、中國航空工業的佼佼者；洪飛生產的強-5使其成了國內唯一有生產強擊機經驗的製造商；最不利的西飛，該公司主要研製運輸機等大型戰機，在此之前沒有研製小型戰鬥機的經驗。但偏偏是西飛拿出的殲轟-7方案，打敗了沈飛的殲轟-8與洪飛的強-6，獲得中國軍方的認可。與後兩者相比，殲轟-7結構上更簡單、作戰半徑更遠、載彈量更大、氣動設計也更簡潔。
然而在飛機設計過程當中，空軍和海軍又出現了當時幾乎無解的設計問題，差點導致轟-7專案的夭折。空軍理想的參照模板就是歐洲的“狂風”、美國的F111或蘇聯的蘇24這樣的殲擊轟炸機。因此空軍提出新的戰術轟炸機最好使用並排雙座設計，這樣有利於對地觀察與減輕長時間飛行的疲勞——兩位飛行員可以交替駕駛飛機，這樣一來密切協同配合更好，可以精確打擊假想敵蘇聯地面車隊的全天候、低空、縱深突擊的攻擊轟炸機，同時還要求殲轟-7安裝大量的電子干擾裝置和地面匹配系統。
海軍的要求則與空軍不盡相同。
眾所周知，同時期中國海軍水面艦艇力量非常弱小，無論是蘇聯的太平洋艦隊還是美國的太平洋艦隊，甚至是日本的“八八艦隊”都是中國東、南、北三支艦隊加起來也無法抗衡的，所以中國海軍航空兵也對該專案的反艦作戰能力感興趣。海航和空軍的裝備情況基本一致，原有的空基反艦作戰只能依靠轟-5——一種只有上世紀40年代末水平的老轟炸機，飛行速度特別慢，面對裝備空空導彈的超音速戰鬥機時幾乎沒有自衛和逃跑的能力，而強-5“腿短”的缺陷導致該機無法在南海上空作戰。
因此海航提出，新型的戰術轟炸機作戰半徑必須是強-5的2.5倍，載彈量是後者的2~3倍，並且無需戰鬥機護航就能與敵機進行空戰，畢竟在上世紀70年代那會兒，殲-8都還沒有正式研製出來，海航的殲-6/7同樣是“小短腿”。海軍根據作戰經驗，希望殲轟-7採用F-14“雄貓”或“狂風”那樣的串聯座艙設計，具有全天候發射鷹擊-81空艦導彈的作戰能力。由於海上目標相對於地面目標來講相對集中，水面目標在茫茫海上也不容易隱蔽，同時其遠距離發射空艦導彈的作戰需求，也不需要戰機加裝太多的電子戰裝置。相對來說，海軍的要求相對簡單。
為了能夠讓空軍和海軍兩個“大客戶”滿意，西飛一開始就打算利用相同機體開發並排雙座和串聯雙座兩種座艙。為此西飛將飛機的主要指標和效能降低至最大載彈量為5噸，最大作戰半徑800千米，15000~16000米最大飛行速度1.73馬赫以減小研製難度。即便已經降低了主要作戰指標，但對於沒有設計戰鬥機經驗的西飛來說，仍然是“地獄難度”。
一直到1979年，西飛仍然無法設計出兩種風格的戰機，而且受累於座艙形式的不確定性，也間接拖累了包括不同機翼等一系列設計研製工作，導致整個飛機專案進度嚴重滯後。到1980年代初期，這種情況依然沒有好轉，另外與戰機配套的雷達因為搞不定地形匹配和背景雜波干擾嚴重的問題，空軍最終放棄了該專案。沒有了大客戶支援，再加上當時國家集中力量搞經濟，轟-7專案和上世紀80年代初期的很多軍工專案一樣放緩研製。
就在殲轟-7研製過程當中，中國空軍也抓住了中西方關係好轉的機會，向西方派出了考察團，空軍就在西德參觀了“狂風”戰鬥轟炸機。為了推銷這種戰鬥轟炸機，西德大方的向中國考察團開放駕駛艙，中國空軍首次接觸了當時先進的戰鬥轟炸機，產生了巨大的反響，此後正式和英、德開始談判，計劃引進這種具有多功能的戰鬥轟炸機。雙方談判了好幾年，但由於對方報價高昂，中方感到有些吃力，再加上當時空軍考慮還有國產的殲轟-7，因此雙方最終談崩。
眼看空軍“移情別戀”，“飛豹”就要“胎死腹中”。幸好“馬島戰爭”的爆發，阿根廷空軍“超軍旗”攻擊機搭配使用“飛魚”空艦導彈的成功運用，給海軍留下了深刻印象，也讓其意識到轟-7的價值。於是從1982年11月後，轟-7專案開始進入全速發展階段，專案也被重新命名為殲轟-7,反映出該機的多用途戰鬥轟炸機能力。在海軍的大力支援下，1983年殲轟-7的佈局很快確定下來，1984年，研製工作很快恢復，與殲轟-7配套的鷹擊-81空艦導彈的研製也同步開展並進行順利。
在中國戰機研製歷史上，航空發動機可謂是中國航空工業的“心臟病”，直到殲20的研製也沒有太好的選擇。殲轟-7也遇到了這個“攔路虎”，當時與其配套的WS-6A渦噴發動機正常運轉時間非常短，推重比也很低，同時還存在燃油效率低於可靠性不佳的問題。幸好那時候中英關係比較好，中國從英國購買“三叉戟”客機時，也買了一批“斯貝”202發動機回來。“斯貝”202發動機也是英國F-4“鬼怪”戰鬥機的動力裝置，技術並不先進，推重比也不驚人，但它擁有較高的可靠性，較好的壓力比以及較少的油耗。動力裝置解決後，由於殲轟-7仍然存在其他問題還未解決，於是在1985年，該專案又面臨下馬的命運，好在在1986年接到了建造原型機的命令，最終專案得以存活下來。
1987年，殲轟-7原型機開始建造總共5架原型機，首架原型機於1988年出廠，並於1988年12月在閻良機場進行了首次成功飛行。在隨後的數月期間，其它原型機也開始集中飛行試驗。1989年11月還進行了首次超音速飛行試驗，1992年開始批次生產，1996年在“96年臺海軍事演習”中首次亮相，1998年透過正式定型。
由此直到2007年停產，殲轟-7與殲轟-7A共生產了280架。如果從1992年算起，殲轟-7各型號平攤到每年才生產不到19架。問題依舊出在發動機上，主要是不能逆向仿製“斯貝”發動機。為了解決這個問題，從1998年開始，西飛開始作兩手準備，一方面花了5億英鎊向羅羅公司購買相關技術，以便製造“斯貝”國產型WS-9發動機。另一方面，與英國空軍和羅羅公司達成協議，買來了從退役的“鬼怪”戰鬥機上拆下的90臺二手“斯貝”發動機。
與此同時，空軍在1991年從俄羅斯訂購了一批蘇27，並引進了相關的生產許可證，可以在沈飛進行本地化生產。1999年又花了18.9億美元購買了蘇30MKK戰鬥轟炸機。因此殲轟-7成為海軍航空兵的首款專用海上攻擊機。海軍航空兵對這種大航程的戰鬥轟炸機愛不釋手，殲轟-7作戰半徑1650千米，轉場航程超過3600千米，完全可以滿足巡航南海的要求。
殲轟-7可以攜帶5噸彈藥，比海航原先裝備的轟-5多2.5噸，通常掛載3個副油箱和4枚鷹擊-81空艦導彈執行反艦任務。2架“飛豹”就抵得上一艘導彈護衛艦的火力，速度卻是後者的18~20倍，齊射8枚就能讓日本“宙斯盾”導彈驅逐艦的防空導彈控制通道趨於飽和，6架“飛豹”發射24枚反艦導彈就有能力突破由2艘“宙斯盾”艦組成的日本“八八艦隊”的防空網。該機機動效能也不錯，根據曾和飛豹戰機交鋒的日本飛行員回憶稱，該機的機動性比殲-8都好，基本上處於二代半戰機的巔峰，殲轟-7出動也不用再派殲擊機護航了，在很大程度上解決了當時海軍航空兵戰機存在的戰機攻擊能力弱和戰場生存效能差的問題，幫助中國海軍在空基反艦能力方面提高了至少20年的水平。
當然早期的殲轟-7也存在很多問題，第一個問題就是發動機問題了，第二個問題則是航電系統可靠性和效能雙雙拉胯。上世紀90年代，雖然中國科技水平突飛猛進，殲轟-7也藉助這股“東風”，成為國內第一款用手搖計算機輔助畫圖設計的戰機。同時其航電系統，232H多普勒雷達、操縱系統在國內都是最先進的。但這航電系統的功能相對較少，和“狂風”和蘇30MKK相比就差了很多。
上世紀90年代中期，西飛開始緊鑼密鼓的改進殲轟-7。首先就是在進入本世紀後終於換裝了國產的WS-9發動機。隨著中國科技和工藝水平的提升，仿製版的效能和綜合表現已經超越原版，航程和機動性都有增加，油耗反而降低，殲轟-7終於可以放心大膽的用國產“芯”了。
第二個就是解決航電問題，原本就是應急之作的232H火控雷達被新研製的JL-10A“神鷹”多普勒雷達更換，這種雷達有11種工作模式，包括地形跟蹤能力。該雷達提供了真正的上視和下射功能，並能發射雷達制導中距彈，其最大探測距離達80千米，上視跟蹤距離40千米，下視跟蹤32千米，新雷達與改進型的鷹擊-83空艦導彈進行了較好的匹配。同時“神鷹”雷達的多普勒銳化比例提到了32:1，解析度大大提高。試飛員能清晰看到三門峽大橋、山溝、岩層等。
新型戰機還採用了1153B資料匯流排實現了航電資料高速交換和共享，大幅度增加計算機的處理速度和容量，導航精度提高了10倍，座艙也全部換成前艙“一平二下”和後艙“三下”的“玻璃座艙”。新型的戰機被命名為殲轟-7A，加裝了空中受油管，掛載2枚PL-5C空空導彈和4枚鷹擊-83空艦導彈時，經過一次空中受油，作戰半徑增加到1300千米，具備攻擊第一島鏈內的航母編隊的能力。
殲轟-7改進的主要因素有兩個，其一雖然蘇30MKK的攻擊效率和多用途能力比殲轟-7好，但對於那時的中國空軍來說，蘇-30MKK戰鬥轟炸機的價格還是太貴，無法完全取代所有的強-5和轟-5；其二，蘇-30MKK的電磁介面無法相容國產精確制導彈藥，而中國沒有引進蘇-30MKK的技術，而自己研究破解也很困難，需要很長時間也沒有100%的把握能夠破解（當然後期我們在他國的幫助下還是破解了），因此殲轟-7的改進型殲轟-7A成功後，空軍就立刻訂購了一批，參觀過“狂風”的中國空軍對於串聯雙座的設計也沒有之前那麼牴觸了。
如果說在上世紀80年代，殲轟-7遇到了最大競爭對手是歐洲的“狂風”，而到了本世紀初，另一個強大的對手出現了——它就是俄羅斯的蘇-34戰鬥轟炸機。由於俄羅斯經濟發展遭遇困境，度日如年的俄羅斯軍工業不得不將之前視為“底牌”的頂尖武器開放出口。深受資金困擾的蘇-34就在這種情況下，被蘇霍伊公司推向了國際市場。2009年，時任俄羅斯總統的梅德韋傑夫在接受央視的專訪時，當場表示願意向中國等國家出售蘇-34。俄羅斯專家也信心滿滿的表示，中國未必會進口圖-22M3遠端轟炸機，但是可能會對蘇-34非常感興趣。
蘇-34是中國空軍曾經的“理想機型”蘇-24戰鬥轟炸機的“接班人”，最大起飛重量達到了45噸，共有12個外掛點，最大掛載8噸彈藥，也可以犧牲航程，掛載12噸彈藥。該機在不加油的情況下，最大航程達4000公里，在經過一次空中加油的情況下，最大航程達7000公里，足以媲美遠端轟炸機了。在蘇霍伊公司的推銷下，中國就圖22M3與蘇34戰鬥轟炸機進行了了磋商。當時美國智庫的高階研究員理查德費舍聲稱，中國正在研製俄羅斯蘇-34戰鬥轟炸機的仿造版—殲-17，當然後來該訊息被證明為空穴來風。
然而經過多方考量，中國並沒有購買蘇-34。21世紀初的中國空軍，已經開始從國土防禦型空軍向“攻防兼備”型空軍轉型。蘇-34作為傳統的戰鬥轟炸機，雖然在載彈量與航程上超過“飛豹”A，但其航電系統較為落後，早期型的蘇-34甚至沒有裝備可靠的衛星導航系統。同時其像“鴨嘴獸”的氣動外形也嚴重限制了該機的機動效能，比二代半的殲轟-7都有所不如。再加上蘇-34不與中國精確制導武器相容，最終空軍認為殲轟-7A已經能夠滿足空軍作戰要求，因此並未再購買蘇-34戰鬥轟炸機。後來的事實也證明空軍的選擇是多麼正確——2017年與2018年，飛豹A在“國際航空飛鏢”大賽中，兩度戰勝了蘇-34戰鬥轟炸機。
