Карабин имеет гладкий ствол 12 калибра с патронником, позволяющим использовать дробовые и пулевые патроны, в том числе «Магнум», с длиной гильзы 70 и 76 мм.

Из карабина ведется одиночный огонь с автоматической перезарядкой. Автоматика работает на принципе отвода пороховых газов через отверстие в стенке ствола. Карабин может оснащаться регулируемой по вертикали и горизонтали прицельной планкой, что повышает удобство пристрелки и стрельбы по движущейся цели.

В газовом узле карабина предусмотрена регулировка, учитывающая различия во внутрибаллистических характеристиках обычных патронов и патронов «Магнум». Для расширения эксплуатационных возможностей предусмотрено исполнение карабина с дульными насадками, имеющими различные дульные сужения, а также насадкой «Парадокс».

Карабин «Сайга-12» выпускается в 4 модификациях: «Сайга-12», «Сайга-12С», «Сайга-12К», «Сайга-12С ЕХР-01». Карабин модели «Сайга-12К» имеет укороченный ствол и устройство блокировки ударно-спускового механизма, исключающее возможность ведения огня при сложенном прикладе.