Все серийные перехватчики МиГ-31 пол­ностью окрашены в светло-серый цвет, радиопрозрачные обтекатели и панели - темно-серые. Фюзеляж перед козырьком фонаря кабины в верхней части и в нижней перед теплопеленгатором окрашен в черный цвет для предотвращения бликообразования. Опознавательные знаки в виде красных пятиконечных звезд нанесены на верхние и нижние поверхности плоскостей крыла и на внешние стороны обоих килей. 

Двухзначные бортовые номера (чаще всего красные или синие с узкой окантовкой белого цвета) нанесены на борта фюзеляжа в районе кабины летчика, бортовые номера дублируются краской белого цвета на внешних поверхностях килей. На самолет в большом количестве нанесена «техничка» - надписи, упрощающие техническое обслуживание.

В 1980-1990-ые годы на воздухозаборниках большинства перехватчиков имелось изображение эмблемы ОКБ Микояна. В конце 1980-х годов несколько самолетов Печенегского Краснознаменного ИАП были названы в честь Героев Советского Союза, сражавшихся в рядах полка в годы Великой Отечественной войны.

В 1990-е годы некоторые перехватчики получили индивидуальную символику, символику полков и эскадрилий. Например, незадолго до расформирования 153-го ИАП ПВО на бортах перехватчиков 2-й эскадрильи были нарисованы эмблемы в виде римской цифры II и оскаленной пасти волка. В настоящее время индивидуальная символика на перехватчиках практически повсеместно закрашена.

На некоторых перехватчиках 790-го ИАП на левом возду­хозаборнике нанесены изображения ордена Кутузова (темно-серой краской) - орденом Кутузова III степени полк был награжден в годы Великой Отечественной войны. Самолеты МиГ-31 4-го центра боевого применения и переучивания летного состава ВВС несут на воздухозаборниках изображение знака «Гвардия» советского образца. На летающие лаборатории МиГ-31 на­носились полосы черного цвета.