Tàu Đô đốc Vinogradov có lượng giãn nước tối đa lên tới 7500 tấn, chiều dài của nó vào khoảng 163 m, chiều rộng 19 m, chiều cao 7,8 m.

Tàu cũng mang theo 2 trực thăng chiến đấu K-27. Tàu mang theo thủy thủ đoàn 293 người.

Tàu còn được trang bị đạn RGB-6000 mang đầu đạn nặng 25 kg có khả năng xuyên sâu xuống dưới nước tới 500 m, có tầm bắn từ 0,5 km đến 6 km; 2 cụm phóng lôi SS-N-15 loại 533 mm.

Bên cạnh đó, khả năng chống ngầm đáng sợ của tàu Đô đốc Vinogradov còn thể hiện ở giàn phóng rocket chống ngầm (ASWRL) RBU-6000 với 12 ống phóng cỡ 213 mm; đạn rocket không điều khiển RGB-60, hệ thống kiểm soát bắn Burya.

Tàu Đô đốc Vinogradov có tầm hoạt động lên tới 6500 km, vận tốc tối đa lên tới 30 hải lý/giờ.

Tàu Đô đốc Vinogradov còn được trang bị hệ thống tổ hợp tên lửa SS-N-14 có tầm bắn lên tới 50 km; giàn phóng rocket mồi bẫy PK-2 và radar điều khiển.

Tàu Đô đốc Vinogradov được trang bị ngư lôi Rastrub, tên lửa phòng không Kinzhal. Chúng còn mang theo 32 quả tên lửa hạm đối không SA-N-9.

Ngoài ra, ở phía trước tàu Vinogradov được trang bị 2 hệ thống pháo phòng không Ak-630 sáu nòng cỡ 30 mm, có tốc độ bắn 5.000 viên/phút được tích hợp với hệ thống kiểm soát 3R95 của SA-N-9.