Закабинный отсек состоит из герметичной теплоизолированной верхней части, в которой установлено радиоэлектронное оборудование, и негерметичной ниши передней опоры шасси. По конструкции закабинный отсек – полумонокок, образованный панелями, которые выполнены из сплава Д19АТ.
Отсек топливных баков – основной силовой отсек фюзеляжа, разделенный шпангоутами на шесть баков. Отсек содержит узлы навески консолей крыла, основных опор шасси и двигателей. Между сил. шп. № 6 и № 9 проходят воздушные каналы двигателей и располагаются ниши основных опор.
Хвостовая часть фюзеляжа содержит узлы навески двигателей, килей и подфюзеляжных гребней. Здесь расположены отсеки бустеров и балки крепления консолей стабилизатора. Кроме того, на шп. № 14 закреплены гидроцилиндры нижнего и верхнего тормозных щитков и качалки управления рулями поворота. Низ фюзеляжа между шп. № 9 и № 13 представляет собой откидные панели для ТО, демонтажа и монтажа двигателей.
Воздухозаборник каждого двигателя автономный, прямоугольного переменного сечения. Оснащен двухстворчатым регулируемым клином, передняя створка которого имеет отверстия для отсоса погранслоя, а на задней установлен турбулизатор, а также регулируемой нижней створкой, которая может занимать три фиксированных положения.
Хвостовой кок фюзеляжа приклепан к сил. шп. № 14. Он включает внутреннюю (стальную) часть и наружные (титановые) панели: ниши верхнего и нижнего тормозных щитков и контейнер тормозных парашютов с дюралюминиевой крышкой. Тормозные щитки отклоняются на угол 45°. Общая площадь тормозных парашютов – 50 м2 . Парашюты могут выпускаться по команде летчика или автоматически при касании земли.
Крыло – свободнонесущее, трапециевидное, имеет аэродинамическую крутку. Удлинение крыла – 2,94, сужение – 3,1, угол поперечного «V» – 5°. Стреловидность крыла по передней кромке – 41°02' (разведчики-бомбардировщики) либо переменная – от 42°30' до 41°02' (перехватчики). Угол стреловидности по задней кромке – 9°29'. Профиль крыла в корневой части – П-44М (относительная толщина 3,7%), в концевой – П-101М (4,76%). Угол установки крыла +2°.
Консоль крыла крепится к фюзеляжу в пяти точках. Основными силовыми элементами консоли являются передний, средний и задний лонжероны, а также передний и задний стрингеры. Продольный набор, нервюры и обшивка выполнены в основном из стали и соединены с помощью сварки. Внутреннее пространство консоли представляет собой два герметичных отсека, образующих передний и задний крыльевые топливные баки. Носок крыла – съемный, сварной из титанового сплава. Внутри носка проходят топливопровод и электрожгуты. На законцовках закреплены противофлат- терные грузы.
Двухсекционный элерон – клепаной конструкции из Д19АТ с сотовым заполнителем, углы его отклонения до +/- 25°. В носке элерона расположен противофлаттерный груз. Закрылок клепаной конструкции с сотовым заполнителем. Угол отклонения – 25°. На самолетах первых серий до №840СЧ09 (перехватчики) и №020СЛ04 (разведчики) закрылки оснащались системой сдува погранслоя и отклонялись при посадке на угол 47°.
Хвостовое оперение. Кили – трехлонжеронные, каркас выполнен из стали ВНС-5, обшивка – из Д19АТ. Киль крепится к фюзеляжу в четырех точках. Руль поворота – клепаной конструкции, отклоняется на угол до 25° в обе стороны. Горизонтальное оперение – цельноповоротное, дифференциально отклоняемое. Углы отклонения на взлете и посадке – от -32° до +13°, а при максимальной скорости – от -12,5° до +5°. Самолет оснащен двумя симметрично установленными подфюзеляжными аэродинамическими гребнями клепаной конструкции. Каждый гребень состоит из двух частей: передней, присоединенной к откидной панели обслуживания двигателя, и задней, закрепленной на хвостовой части фюзеляжа. Задняя часть левого гребня оснащена отклоняемой штангой, являющейся датчиком касания земли и управляющей автоматическим выпуском тормозных парашютов.
Шасси – трехопорное с носовым колесом, убирающееся по направлению полета. Передняя опора – полурычажного типа, управляемая, оснащена двумя спаренными колесами КТ-112/2 или КТ-112А с пневматиками 700x200 мм. Основные опоры – рычажного типа, на них установлено по одному тормозному колесу КТ-111 /2А или КТ-111А с пневматиком 1300x360 мм. Уборка и выпуск шасси производится от гидросистемы, аварийный выпуск – от воздушной системы.
Силовая установка самолетов ранних выпусков включала два турбореактивных двигателя Р-15Б-300. Позднее устанавливались Р-15БД-300. Двигатель – одновальный, с осевым пятиступенчатым компрессором, индивидуальными камерами сгорания в общем корпусе, одноступенчатой турбиной, форсажной камерой и двухстворчатым трехпозици- онным эжекторным соплом. Для облегчения обслуживания двигатели развернуты наружу относительно продольных осей на 13о, благодаря чему коробки самолетных агрегатов разведены во внешние стороны. Реактивные сопла отклонены на 2°30' вверх и на 1°46' – наружу. Топливо – керосин марок Т-6 и Т-7П, размещается в шести фюзеляжных и четырех крыльевых баках. Общее количество топлива на перехватчике – 14750 кг. Под фюзеляжем разведчиков- бомбардировщиков и МиГ-25ПД может подвешиваться ПТБ емкостью 5300 л (4370 кг). МиГ-25Р, выпущенные до середины 1970-х гг., имеют два дополнительных топливных бака в килях.