Ка-29 построен по соосной схеме. Винты трёхлопастные, противоположного вращения, складывающиеся на стоянке. Фюзеляж цельнометаллический, балочно-стрингерного типа. Для обеспечения продольной и путевой устойчивости установлено хвостовое оперение с двумя килями. Каждая шайба киля снабжена неуправляемым предкрылком и развёрнута носком к оси фюзеляжа. Шасси четырёхопорное, поджимающееся в полёте. Для аварийной посадки на воду по бортам фюзеляжа установлены надувные баллонеты. Силовая установка состоит из 2 турбовальных двигателей ТВ3–117КМ, редуктора ВР-252, ВСУ ТА-8КА. Топливо размещается в 10 баках (по 5 на каждый двигатель). На борту установлен радиолокационный комплекс Э-801 «Око» с плоской фазированной антенной (длина — 5,75 м, площадь — 6 м², масса — 200 кг, время полного оборота — 10 с) под фюзеляжем. Антенна РЛС в нерабочем положении прижимается к фюзеляжу. Функции оператора РЛС выполняет штурман.

Ка-31 предназначен для обнаружения надводных и маловысотных целей, летящих ниже уровня полёта вертолёта в зоне патрулирования. РЛС, установленная на вертолёте, обеспечивает обнаружение и сопровождение до 20 целей типа истребитель на расстоянии 100–150 км и надводных целей до 250–285 км. Пилотажно-навигационное оборудование вертолёта позволяет выполнять автоматизированный полёт по заранее запрограммированному маршруту. Имеется система автоматической стабилизации полёта вертолёта и оборотов несущих винтов на всех режимах полёта. Время патрулирования составляет 2,5 часа. Полёты могут выполняться в любое время суток в простых и сложных метеоусловиях. Возможно также использование его в сухопутном варианте для решения задач ПВО наземных войск.

Всвязи с ликвидацией в составе флота России кораблей проекта 1143 интерес к Ка-31 со стороны заказчика пропал и в серийное производство он не передавался. Построенные 2 вертолёта базируются на ТАКР «Адмирал Кузнецов». В 1999 году подписан контракт о поставках 10 вертолётов ВМС Индии (для комплектации авианесущего крейсера «Адмирал Горшков»).