歼教-5装备部队之后，沈阳飞机制造厂研制出了以歼-6超音速歼击机为基础的歼教-6歼击教练机。中国的歼击教练机也进入了超音速的阶段。该机1966年开始研制，1970年11月6日首飞，1973年12月完成设计定型，1986年停产，共生产624架。歼教-6也曾出口到其他国家。
为了安装教员坐席，歼教-6前机身比歼-6加长了375毫米。同时，风挡、座舱盖比歼-6加高80毫米，前座椅头靠降低40毫米，后座椅提高70毫米，从而保证了教员的视界。
除了上述改进外，歼教-6还换装了34毫米无机钢化胶合防弹玻璃风挡。着陆伞舱被移到垂尾根部，避免放伞时受到喷气冲刷。后机身下加装了双腹鳍，保证了方向安定性。机上增加机组通话设备、全罗盘、信标机、无线电高度表。机头右上方加装了3型照相枪。
歼教-6在机头右下方装有一门30mm机炮，翼下两个挂梁可挂空空、空地火箭发射器。
歼教-6最大平飞速度（高度11000米）M1.36，巡航速度900千米/小时；实用升限17500至17900米；最大航程（带副油箱）2200千米，（不带副油箱）1390千米；续航时间（带副油箱）2小时38分，（不带副油箱）1小时43分；起飞滑跑距离515米，着陆滑跑距离610米；最大使用过载8克。