Tôm sú thuộc loại dị hình phái tính, con cái có kích thước to hơn con đực. Khi tôm trưởng thành phân biệt rõ đực cái, thông qua cơ quan sinh dục phụ bên ngoài. Con đực: cơ quan sinh dục chính của con đực nằm ở phía trong phần đầu ngực, bên ngoài có cơ quan giao phối phụ nằm ở nhánh ngoài đôi chân ngực thứ 2, lỗ sinh dục đực mở .ra hốc háng đôi chân ngực thứ 5. Tinh trùng thuộc dạng chứa trong túi. Con cái: Buồng trứng nằm dọc theo mặt lưng phía trên, hai.