Kvinnan, den 45-åriga tvåbarnsmamman Man Wenxia, försökte bland annat köpa jetmotorer av den typ som används i amerikanska stridsplan som F-35 Lightning II och F-22 Raptor.
Syftet var att exportera motorerna till en kontakt i Kina som arbetar för den kinesiska regeringen. I slutändan skulle kinesiska ingenjörer försöka kopiera den amerikanska tekniken för byggandet av egna flygplansmotorer.
Mans kontakt i Kina uppges ha varit särskilt intresserad av att komma över amerikansk stealthteknologi. Själv förnekar hon emellertid brott och säger att hon tänker överklaga domen.
Man Wenxia är född i Kina men numera bosatt i Florida i USA och är amerikansk medborgare sedan 2006.
Förra månaden dömdes en annan kines, Su Bin, till 46 månaders fängelse för att ha hackat sig in på datanätverk i den amerikanska försvarsindustrin för att försöka stjäla företagshemligheter.