Огневая мощь танка «ПТ-76» представлена основным его вооружением — 76-милиметровой танковой пушкой марки «Д-56ТС». От своей предшественницы отличается конструкцией дульного тормоза, а также наличием эжекционной продувки ствольного канала.
Боекомплект состоит из 40 унитарных выстрелов, из них:
— 24 с осколочно-фугасными гранатами;
— 4 с бронебойно-трассирующими снарядами;
— 4 с подкалиберными бронебойно-трассирующими снарядами;
— 8 с кумулятивными снарядами.
Все боеприпасы располагаются в стеллажной укладке, прямо на вращающемся полу боевого отделения.
Максимальная дальность стрельбы такой пушки с прицелом составляет 4 тыс. м, с наличием бокового уровня – 12 тыс. метров. Скорострельность – 7 выстрелов в минуту. Есть ручные и электрические приводы наведения.
Пушка напрямую соединена с 7,62-мм пулеметом СГМТ, дальность выстрела которого составляет не больше 2 тыс. метров, а скорострельность — 200-250 выстрелов в минуту. Пулемет имеет ленточное питание, а в каждой ленте насчитывается по 250 патронов.
Стрельба с танка ведется командиром, в его распоряжении находится телескопический шарнирный прицел марки «ТШК-2-66» с 4-кратным увеличением и полем зрения 16 градусов.
Совсем недавно танк «ПТ-76» подвергся некоторой модернизации, в ходе которой он получил двухплоскостной стабилизатор вооружения СТП-2П «Заря», который служит для обеспечения стабилизации по вертикали и скорости наведения оружия. Также имеется стабилизатор с зависимой линией прицеливания, электрогидравлическим приводом, для пушки и электрическим приводом для башни, с гироскопическими задающими устройствами.