Серийный Т-28 значительно отличался от опытных образцов. Новой формы корпус сваривался из катаных броневых листов толщиной 20-мм и 30-мм и делился на четыре отделения: управления, боевое, силовое и силовой передачи. Два вертикальных листа образовывали кабину механика-водителя, для входа и выхода которого в ней имелась откидная крышка. Кормовую часть корпуса прикрывал броневой колпак воздухопотоков к вентилятору.

76,2-мм пушка КТ-28 ("кировская танковая") образца 1927-1932 гг с длиной ствола в 16,5 калибров и начальной скоростью снаряда 381 м/с размещалась в главной башне. Справа от пушки в нише башни устанавливались пулеметы ДТ. Прицельные приспособления пушки: танковый перископ образца 1932 года и телескопический прицел образца 1930 года. Механизм поворота башни имел электрический и ручной приводы. Подъемный механизм - секторного типа, ручной.

В малых башнях устанавливались пулеметы ДТ. Главная башня имела круговой сектор обстрела, каждая малая - 165°. Характерной особенностью размещения боеприпасов было применение вращающейся боеукладки. Две "вертушки" емкостью по 12 снарядов в каждой располагались под правым (командирским) и левым (наводчика) сиденьями главной башни. По обе стороны механика-водителя на правом и левом бортах машины находилось по одному вращающемуся барабану, в каждом из которых было уложено 40 магазинов к пулеметам.

Двигатель - V-образный авиационный карбюраторный М-17Т водяного охлаждения, эксплуатационной мощностью 450 л. с. при 1400 об./мин. Максимальная мощность составляла 500 л. с. при 1450 об./мин (попытки установки дизельного двигателя успеха не имели). Водяное охлаждение двигателей осуществлялось при помощи радиаторов общей ёмкостью 100 л. На машинах первой серии радиаторы имели разное число секций. Два бензобака ёмкостью 330 л каждый располагались вдоль бортов в трансмиссионном отделении. Подача топлива - под давлением, бензопомпой. В качестве топлива использовался бензин марок Б-70 и КБ-70.

Трансмиссия состояла из главного фрикциона сухого трения, пятискоростной коробки перемены передач (пять передач вперёд, одна назад), многодисковых сухих бортовых фрикционов и двухрядных бортовых передач с ленточными тормозами. Коробка передач имела блокировочное устройство, предотвращавшим переключение передач при невыключенном главном фрикционе.

Подвеска была разработана в основном по типу фирмы "Крупп" и представляла из себя коробчатую гусеничную раму, приклёпанную или приваренную к броне корпуса, внутри которой размещались все элементы подвески. Ходовая часть применительно к одному борту состояла из 12 парных опорных катков малого диаметра, сблокированных при помощи балансиров в 6 кареток с пружинным подрессориванием.

Наружный диаметр опорного катка - 350-мм. Изначально все опорные катки имели резиновые бандажи. Начиная с 1936 года на две каретки в самой загруженной части (4-ю и 5-ю) стали устанавливать цельнометаллические катки без бандажей. Также имелись 4 обрезиненных поддерживающих ролика диаметром 280-мм. Ведущие колеса - цевочного зацепления с диаметром делительной окружности 720-мм и 17-ю зубьями, заднего расположения. Зубчатые венцы - съёмные. Направляющие колеса - литые со стальным штампованным ободом и резиновым бандажом. Наружный диаметр колеса - 780-мм. Натяжное приспособление - винтовое, с помощью кривошипа. Мелкозвенчатая гусеничная цепь длиной 15800-мм состояла из 121 стального литого трака. Ширина трака - 380-мм, длина - 170-мм, шаг гусеничной цепи - 130-мм.

На машинах первой партии устанавливалось импортное электрооборудование напряжением 12 В, но затем, с конца 1933 года, перешли на отечественное оборудование, напряжением 24 В. Мощность генератора - 1000 Вт. Внутреннее освещение и электрооборудование машины включало: 3 лампочки щитка водителя, 2 переносных лампочки, 6 штепсельных розеток (3 в главной башне, по одной - в малых и одна в отделении трансмиссии), 4 плафона (2 в главной башне и по одному - в малых).
Для освещения дороги в ночное время танк имел две складные фары, снабжённые броневыми кожухами (аналогичны использовавшимся на Т-26). На корме, на надгусеничных полках, размещалось два задних габаритных фонаря с откидными крышками. Также на ряд машин устанавливались две фары-прожектора для ночной стрельбы (так называемые "фары боевого света"), размещавшиеся на маске орудия, либо непосредственно над его стволом, либо по обе стороны от него.
Для подачи звуковых сигналов имелся гудок "ЗЕТ" вибраторного типа.

Средства наблюдения на Т-28 представляли собой простые смотровые щели, закрытые с внутренней стороны сменным триплексным стеклоблоком, обеспечивавшим защиту от пуль, осколков снарядов и брызг свинца при обстреле бронебойными пулями. По одной смотровой щели располагалось по бортам главной башни, по внешним бортам пулемётных башен и в крышке люка механика-водителя. Кроме этого, командир располагал перископическим панорамным прибором наблюдения ПТК, защищённым бронеколпаком.

Для внешней связи все Т-28 оснащались радиостанциями. На танки ранних выпусков устанавливалась радиостанция 71-ТК (только на командирских, у которых вследствие этого отсутствовал кормовой пулемет), обеспечивавшая связь только на остановках, на дистанцию в 18-20 км. С 1935 года стали устанавливать радиостанцию 71-ТК-2 с увеличенной до 40-60 км дальностью связи, но из-за ненадёжности (радиостанция постоянно перегревалась) её уже с 1936 года заменили более совершенной 71-ТК-3, ставшей наиболее массовой танковой радиостанцией довоенных лет, она обеспечивающая дальность связи телефоном на ходу до 15 км и на стоянке до 30 км, а телеграфом на стоянке - до 50 км. Масса радиостанции без антенны - 80 кг.

На машинах выпуска 1933-1935 годов были проблемы с экранировкой электрооборудования, вследствие чего возникали сильные радиопомехи. Позднее от помех удалось избавиться. Большинство Т-28 оборудовалось антенной поручневого типа, лишь на машинах выпуска 1939-1940 гг. стали устанавливаться штыревые антенны. Для внутренней связи Т-28 оснащались переговорным устройством (танкофоном) ТПУ-6 на всех шестерых членов экипажа. На машинах первой серии устанавливался прибор типа "Сафар".

Танк оборудовался двумя приборами дымопуска ТДП-3, установленными на бортах в специальных ящиках, для управления которыми в бортах корпуса имелись круглые отверстия.

Снаружи к корпусу крепился ЗИП в составе двух 15-тонных домкратов, двух лопат, топора, двуручной пилы, двух ломов, специального стального бруска для снятия катков, буксирных тросов, брезента, запасных катков и запасной каретки нижней подвески. Схема укладки ЗИП существенно различалась в зависимости от года выпуска. На часть танков монтировалась специальная решётка для укладки брезента.

Т-28 выпускался с 1933 по 1940 год, причем в течении всего этого периода в его конструкцию было внесено более 600 различных изменений и усовершенствований, которые позволили повысить прочность узлов и агрегатов и надежность работы машины в целом. В процессе производства общий башенный люк для посадки экипажа был заменен на два, причем люк наводчика оборудован турелью П-40 для пулемета ДТ, напряжение электромотора для вращения главной башни повысили с 12В до 24В , перестал устанавливаться радиоприбор для внутренней связи "Сафар", были внесены многочисленные изменения в трансмиссию, двигатель, элементы ходовой части.

С 1938 года начали устанавливать 76,2-мм пушку Л-10 с длиной ствола в 26 калибров и начальной скоростью снаряда 555 м/с, обладавшую значительно большей мощностью, чем КТ-28. Первые маневры с участием Т-28 прошли в ЛВО в январе 1934 года. В них принимало участие 15 машин. Самое большое количество Т-28, одновременно задействованных в маневрах - 52 машины 1-й тяжелой танковой бригады во время учений Белорусского военного округа 8-17 октября 1936 года. В докладе об этом говорилось: "Танками пройдено 250 километров за три дня боя. Мы имеем хорошие отзывы из частей о тактико-технических характеристиках Т-28, однако в части качества машин Кировский завод сделал еще не все".

Тактико-технические характеристики

Танк Т-28 был весьма сложной машиной и имел существенные недостатки, особенно в системах двигателя и трансмиссии. Ходовая часть также быстро изнашивалась: лопались рессоры, выходили из строя детали подвески, ломались шестерни бортовых передач. Машины с трудом проходили приёмо-сдаточный пробег, а затем на завод начинал поступать поток рекламаций из войск. В особенности указанными недостатками страдали "недоведённые" машины первых серий, выпуска 1933-1935 годов. Благодаря ряду переделок и улучшений, внесённых в конструкцию по ходу производства (в частности, усиление амортизаторов ходовых тележек, применение опорных катков с внутренней амортизацией, постоянное совершенствование агрегатов двигателя и трансмиссии), недостатки были существенно снижены, но устранить их полностью так и не удалось.