“俾斯麦”级战列舰的4座主炮塔，在前甲板和后甲板分别各布置两座，从前向后依次命名为安东、布鲁诺、凯撒和多拉，四座主炮塔的编号分别用各自命名的第一个字母编为a、b、c、d。
按照原历史走向的话，“俾斯麦”级战列舰装备的主炮为应当12门／36型45倍口径（20700毫米）460毫米炮，该炮由德国克虏伯公司于1936年设计，1941年研制成功并定型生产。每座主炮塔重约2200吨，单门火炮全重221400千克，总长度22470毫米。“俾斯麦”级的身管制造采用了与“希佩尔海军上将”级重巡洋舰相同的三节套管结构工艺，以保证火炮的制造精度，但成本过于高昂，且制造工艺复杂，不便与身管的大批量生产。身管内刻有180条深9毫米，宽15．52毫米的膛线，膛线长度为18822毫米，身管长20700毫米，膛室容积为63．8升，发射药为424千克，最大发射膛压为6400千克／平方厘米，身管寿命约为360～420发。可发射重1600千克的被冒穿甲弹和高爆弹，穿甲弹和高爆弹的长度均为3．344米，最大射速为1．15～1．5发／分，最大射程为36520米／30度，炮口初速为902米／秒，在射程为35000米的距离上可击穿340毫米的德制水平表面硬化装甲。主炮俯仰角度为－5．5～＋30度，炮塔水平旋转速率为5度／秒，高低俯仰速率为6度／秒，射击时的火炮后座距离为1．05米。装填角度为＋2．5度，装填机构采用的是半自动装填方式装填。
“俾斯麦”级b型战列舰的主炮设计非常成功，性能非常优秀，不仅威力大，射速高，而且火力覆盖面积大，使用范围非常广，除了用作常规的平射射击外，还可以以高仰角对空射击。“提尔皮茨”号在挪威抵抗英机轰炸时就这样使用过主炮。
“俾斯麦”级战列舰装备有16座105毫米高射炮、16座37毫米高射炮和40门20毫米高射炮。
有鉴于／37型105毫米高炮的身管制造也均采用了复杂的双节套管结构工艺，延误了原定的出厂交付日期，致使“俾斯麦”号战列舰在刚服役时只安装了上层建筑第一层甲板上前部的4座／33型高炮。海上训练结束后，“俾斯麦”号返回码头时又安装了8座更新型的／37型高炮于上层建筑第一层甲板的后部原本计划等另外8座／37型高炮到货后，再替换下先前已安装于前部的8座／33型与／37型专用的火控系统互不匹配，致使在其后的“莱茵演习”行动中，无法对来袭的英机形成有效的中、近程对空火力。
在近程防空火力上，“俾斯麦”号主要由大量的37毫米及20毫米高炮构成。其中／30型83倍口径37毫米双联装高炮，20毫米高炮分为两座－c／30型20毫米单管装两种，由于20毫米高炮大多为单管装，仅有两座为四联装，且两型高炮均采用的是弹夹式供弹，在实际的使用过程中／38型的射速仅分别为120发／分和220发/分，射击时还必须由专人在炮位左侧用手持式小型光学测距仪为炮手提供目标参数，炮手用常规准星瞄具对目标瞄准，实战中难以形成足够密度的近程对空火力。
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