B—52机长49.05米，翼展56. 39米，机高12.40米，飞机全重 221350 公斤，最大载油量 179430 升（带副油箱2个），采用圆角矩形截面的细长体机身、大展弦比的后掠机翼和单垂尾的总体布局。各型别之间的外形差别不大。B—52H装8台TF33-P-3涡轮风扇发动机，分4组分别吊装于两侧机翼之下，单台推力75．7干牛(7720公斤力)。飞机的总起飞重量221．35吨，最大载油量 179430 升（带副油箱2个），即约135吨，可载弹27吨，是迄今为止美国最重的轰炸机。它的最大飞行速度1010公里／小时(高度12200米)，实用升限16800米，最大燃油航程16100公里(不进行空中加油)，续航时间22小时。

由于美国空军不断用结构延寿和换装新设备的办法多次进行改进。包括增配了可使飞机生存能力和打击精度更高的新型攻击航空电子设备、一体化常规弹药存储系统、全球定位系统及电子干扰设备。B—52G/H轰炸机的服役期限将延至21世纪初。2H轰炸机经过延寿和性能提高改进后，据说如果每年平均飞行400小时以内，可延长服役到2030-2040年。