Hệ thống vũ khí của AC-130 bao gồm:- 2 súng máy 6 nòng cỡ 7,62mm GAU-2/A (tốc độ bắn 6.000 phát/phút, tầm bắn 1.000m)

- 2 pháo tự động ổ quay 6 nòng cỡ 20mm M61 Vulcan (tốc độ bắn 6.000 phát/phút); hoặc pháo tự động ổ quay 5 nòng cỡ 25 mm của General Electric GAU-12/U (tốc độ bắn 1.800 phát/phút, cơ số 3.000 viên đạn);

- Pháo 40mm L-60 Bofors (tốc độ bắn 100 phát/phút, cơ số 256 viên đạn);

- Lựu pháo Howitzer M-102 cỡ nòng 105 mm, được thiết kế dựa trên nguyên mẫu lựu pháo tiêu chuẩn của Lục quân Hoa Kỳ (tốc độ bắn 6-10 phát/phút, cơ số đạn là 98 viên).

Điểm khác biệt chính từ AC-130H Spektr là lắp đặt súng năm nòng 25-mm thay cho súng sáu nòng 20mm "Vulcan". Mặc dù thực tế súng Gatling có khối lượng nặng hơn (122 kg so với 116 kg của "Vulcan") cần mang theo một khối lượng lớn đạn, nhưng vận tốc đầu nòng của đạn 25 mm rất cao (1200 m/s so với 1030 m/s của đạn 20 mm), do đó đạt được hiệu quả trong việc tăng tầm bắn của súng từ 2,7 km đến 3,7 km, đồng thời độ chính xác của đạn cũng cao hơn. Giai đoạn hiện nay, máy bay còn được nghiên cứu lắp đặt thêm hệ thống tên lửa chống tăng Hellfire.

Trong thời gian tấn công mục tiêu Gunship AC-130U thực hiện quỹ đạo bay sao cho mục tiêu luôn nằm trong tâm điểm của vòng lượn. Các máy bay thế hệ sau này của Gunship (khu trục hạm trên không) các vũ khí đều có thể cơ động xoay chuyển linh hoạt, do đó phi công không nhất thiết phải giữ cho quỹ đạo bay của máy bay cố định nhằm đạt được độ chính xác của hỏa lực cao nhất. Đồng thời, khả năng cơ động linh hoạt của máy bay làm tăng khả năng sống còn trong chiến đấu.