現代炮彈的種類繁多，達上千種。若按用途分，可分為主用彈、特種彈、輔助彈3種。
主用彈即直接殺傷有生力量和摧毀目標的炮彈，如殺傷彈、爆破彈、殺傷爆破彈（這3種俗稱“榴彈”）以及混凝士破壞彈、穿甲彈、破甲彈、碎甲彈、縱火彈、化學彈、霰彈等。特種彈即完成特定戰術任務的炮彈。如發煙彈、照明彈、宣傳彈、曳光彈、幹擾彈、電視偵察彈等。輔助彈是部隊訓練和靶場試驗等非戰鬥使用的炮彈。如訓練彈、教練彈、試驗彈等。
按裝填物的類別，炮彈可分為常規炮彈、原子炮彈、化學炮彈、生物炮彈等。
按配用炮種可分為加農炮彈、榴彈炮彈、坦克炮彈、航空炮彈、高射炮彈、岸（艦）炮彈、迫擊炮彈和無坐力炮彈等。
按裝填方式可分為定裝式炮彈和分裝式炮彈。定裝式炮彈的彈丸和藥筒結合為壹個整體，發射藥質量固定不變，發射時壹次裝入炮膛。分裝式炮彈根據有無藥筒，可分為藥簡分裝式和藥包分裝式。藥簡分裝式炮彈發射時先裝彈丸，再裝發射裝藥，射速較慢，但能改變發射藥量，以獲得不同的初速和射程；藥包分裝式炮彈沒有藥筒，發射時將彈丸、發射藥包和點具分3次裝填，依靠炮閂來密閉火藥燃氣，其射速更慢。
按彈丸穩定方式可分為旋轉穩定和尾翼穩定兩類。旋轉穩定炮彈由線膛炮發射，出炮口時獲得高速旋轉而產生陀螺效應，使彈丸穩定飛行。尾翼穩定炮彈可在滑膛炮或線膛炮上發射，利用其尾翼使氣動力壓心移到質心後面，形成穩定力矩以保持彈丸飛行穩定。
按彈徑與火炮口徑的配合可分為適口徑、次口徑和超口徑3種。次口徑炮彈的彈徑小於火炮口徑，初速高，有些穿甲彈和殺傷彈力提高威力和射程就采用這種結構。超口徑炮彈的彈徑大於火炮口徑，彈丸露於炮口外，可獲得較好的毀傷效果，如迫擊炮彈、長榴彈等。