El ATR 72 ASW integra el sistema de misión del ATR 72MP con equipos de a bordo similares, pero añade capacidad de guerra antisubmarina. Existe también una variante del -600 en producción, a su vez derivada del modelo de patrulla marítima del ATR 42-600.
Para las misiones antisubmarina y antisuperficie va armado con torpedos aéreos ligeros. Su sistema de vigilancia es el Thales AMASCOS (Airborne Maritime Situation and Control System), acompañado de equipos de guerra electrónica y reconocimiento, lo que le permite además desempeñar tareas de búsqueda y salvamento marítimo.