Det ryska planet sköts ner i Syrien efter att ha utfört intensiva flyganfall mot islamistiska grupper i området.
Piloten lyckades ta sig ur planet med fallskärm men ska sedan ha mördats av islamisterna på marken.
Han landade i ett området som kontrolleras av Al-Nusra, men exakt vilken grupp som sköt ned planet är ännu oklart.
– Rebellerna sköt ned ett Sukhoi Su-25. Den ryske piloten tog sig ned i fallskärm innan tillfångatagandet, säger Rami Abdel Rahman, chef för det oppositionella Syriska människorättsobservatoriet, i ett uttalande.
Piloten ska ha dödats när han motsatte sig att bli tillfångatagen och öppna eld med sin pistol.
– Piloten dödades när han kämpade mot de islamistiska rebellerna som hade skjutit ner hans plan och skulle tillfångata honom, säger Abdel Rahman i ett senare uttalande.
Vissa rapporter uppger att piloten "brändes ihjäl levande", enligt Daily Express.
Ryska myndigheter har bekräftat händelsen och försöker nu få tag på den dödade pilotens kropp.
Enligt RT svarade Ryssland på händelsen med att skjuta missiler mot området som dödade 30 islamister.
En film visar hur islamisterna vrålar "Allahu akbar" efter nedskjutningen.
Video showing the site of the crash of a Russian jet after being shot down over Saraqib pic.twitter.com/tWGynAn62b
— Michael A. Horowitz (@michaelh992) 3 februari 2018
