Основное орудие самоходной гаубицы 2С3. Оно полностью унифицировано по баллистическим характеристикам и используемым боеприпасам со 152-мм буксируемой гаубицей Д-20.
Ствол орудия представляет из себя трубу соединённую с казёнником муфтой, в передней части ствола находится эжектор, на дульном срезе трубы закреплён дульный тормоз.
Казенник
В казённике расположен вертикально-клиновой затвор с полуавтоматикой копирного типа. Выстрел из орудия может производиться как вручную, так и электроспуском. Копирная полуавтоматика затвора предназначена для открывания затвора при накате после выстрела орудия. Для первого заряжания справа на казённике расположена рукоятка ручного открывания клина.
Люлька
Сварная, в ней закрепляется шток противооткатных устройств и сектора подъёмного механизма. В задней части люльки болтовым соединением закреплено ограждение. На ограждении размещены элементы ударно-спускового механизма, досылатель, линейка для измерения длины отката, а также механизм блокировки спуска.
Противооткатные устройства
Противооткатные устройства состоят из гидравлического тормоза отката, цилиндр которого закреплён в казённике орудия, и из пневматического накатника, заполненного азотом.
Подъемный механизм
Подъёмный механизм секторного типа, обеспечивает наведение орудия в диапазоне углов от −4 до +60° по вертикали. Подъём орудия может осуществляться как вручную маховиком, так и с помощью электродвигателя. Кроме того, в рукоятке маховика подъёмного механизма расположена кнопка электроспуска.