2S25式自行反坦克炮的主要武器是1门2A75式125毫米滑膛炮，辅助武器是1挺7.62毫米并列机枪。2A75式滑膛炮也是在T72/80/90式主战坦克的2A46系列125毫米坦克炮的基础上发展而来的，与后者弹道性能相同，但为适应轻型底盘而改进了后坐系统，成为一种低后坐力炮。2A75采用与2A46系列坦克炮相同的滑膛身管，在身管中间位置装有圆柱形抽烟装置，可防止火药气体进入战斗室。身管外部的轻金属热护套能消除环境温度对身管的影响，炮口部没有安装炮口制退器。为了提高火炮发射速度，2S25还在炮塔下面装有自动装填机（装载20发待发弹，总携弹量为40发），能自动完成选择弹种、弹丸提升、推弹入膛、药筒提升、推筒入膛，以及发射后将弹底（半可燃药筒的钢质筒底）抛出等一系列动作，使火炮的最大射速达到7发/分。