注释：此图中露天甲板装甲的厚度，不同资料中有冲突。
垂直防护：320mm（提尔皮兹是315mm），最下段削薄至170mm，垂直布置，材质为KC n/A。主装甲带尽管不厚，但由于采用了穹甲设计，因此炮弹在击穿主装后，需要继续穿透穹甲，才能对核心舱造成有效破坏。俾斯麦的这个主装甲带+穹甲的组合，可谓是战列线上最强的垂直防护，没有之一。
水平防护：轮机舱段，内侧80mm，外侧110mm/68度倾斜。弹药库段，内侧95mm（提尔皮兹是100mm），外侧110mm（提尔皮兹是120mm）/68度倾斜。露天甲板装甲为50mm，部分区域达到80mm（一种说法是副炮炮座附近加厚到了80mm，另一种说法是主炮弹药库段为80mm）。材质全部是Wh。上部装甲带为145mm，材质是KC n/A。从事后诸葛亮的角度说，俾斯麦的水平防护上，亦具备剥离被帽的功能，但这恐怕并非是设计者的初衷，只能说是机缘巧合，误打误撞。
水中弹防护：防雷装甲厚度为45mm，材质为Ww。
火炮防护：炮塔正面360mm，侧面220mm，后面320mm，顶部180mm-130mm，炮座340mm（露天甲板以下为220mm）。炮塔前上方的180mm装甲是一个软肋。
鱼雷防护：船体中央段防雷隔舱纵深为5.5米。
防护区域：主装甲带很长，舰艏水线处有60mm的装甲带。艏艉露天甲板处有部分水平装甲，厚度为50mm。
抗损性能：轮机舱采用集中布局，受到攻击后同时丧失所有动力的可能性较大。垂直向上，防雷装甲可起到一定的防崩落效果。水平向上没有任何防崩落层，极易受损。
评分：垂直防护 A++，水平防护 C-（弹药库C+或B+），水中弹防护 D，火炮防护 D+，鱼雷防护 B，防护区域 A，抗损性能 D+。
总体评价：B

蒙大拿在防护全面压倒大和的前提下昼间炮战能力却压不倒大和，其根源就在于大和战沉时MK7没用上MK8mod6。