Опыт боевого применения авиации на малых высотах был учтен создателями Су-34. Кабина экипажа самолета выполнена (впервые в мировой практике на машинах данного класса) в виде броневой капсулы с толщиной титановых стенок до 17 мм. Аналогичную защиту имеют и другие жизненно важные элементы конструкции, в частности, расходный топливный бак и двигатели. Общая масса элементов конструкционной зашиты составляет 1480 кг.

Все это, в сочетании со средствами защиты, реализованными еще на самолете Су-27 (имевшем, в частности, топливные баки с пористым заполнителем), обеспечивает Су-34 высокую степень выживаемости в маловысотном полете над территорией, насыщенной средствами ПВО.

Другим элементом, повышающим боевую живучесть Су-34, является наличие у штурмана-оператора второго управления.

Приняты дополнительные меры для спасения экипажа в случае, если истребитель-бомбардировщик все же получит смертельные повреждения: система катапультирования обеспечивает аварийное покидание самолета в три раза быстрее, чем на самолете Су-24.

Отличная аэродинамика, огромная емкость внутренних топливных баков, обусловленная интегральной компоновкой самолета, высокоэкономичные двухконтурные двигатели с цифровой системой управления, наличие убирающегося топливоприемника системы дозаправки в воздухе, а также узлов подвески для подвесных топливных баков позволяют Су-34 покрывать большие расстояния, приближающиеся к дальностям полета средних бомбардировщиков (Ту-16, Ту-22 и Ту-22М). Это выдвигает дополнительные требования к уровню комфорта на борту: пролетев несколько тысяч километров, летчики должны сохранять высокую работоспособность.

Члены экипажа Су-34 получили возможность вставать в кабине в полный рост, что позволяет им восстанавливать работоспособность затекших мышц, в кабине появился туалет и шкаф для подогрева пищи. Воздушная система на высоте до 10 000 м поддерживает в кабине давление, соответствующее высоте 2400 м, что позволяет экипажу совершать полет без кислородных масок. Имеется мощная система кондиционирования воздуха. Все это обеспечивает высокую работоспособность летчиков в длительном, продолжительностью до 10 часов, полете, еще более увеличивая боевой потенциал Су-34.

Доступ летчиков в кабину истребителя-бомбардировщика также упрощен и осуществляется по трапу через нишу переднего шасси.