在舰体主装甲堡内，位于主装甲甲板以下的空间，设置有16道由厚达40－120的wh钢板制成的横向内部装甲墙，它们也被同时作为舰体横向构造的一部分。16道装甲墙和首尾两端640厚的横向外装甲墙共同把“俾斯麦”级主装甲堡内的下部空间分为18个重装甲舱段，其中的12道，以60的厚度又延伸到上部舰体内，和首尾两端200－440厚的横向外装甲墙共同把主装甲堡内的上部空间也分为14个重装甲舱段。即使有战列舰炮弹或穿甲炸弹射入其中爆炸，弹片受到这些内部装甲的阻挡，破坏力也会被控制在较小范围的空间内。
“俾斯麦”级的舰首和舰尾水线部位分别设有120wh钢制成的轻装甲带，它们会在舰体受到攻击的时候尽可能的保持水线外形的整体完整度，防止舰体表面发生大面积破碎。二战时代的大部分新式战列舰都采用了重点防护的方式布置装甲，这是因为它们的装甲比重小，没有多余的装甲去防护非致命部位，保证重点部位不被击穿，是首要的。
二战时代大部分国家的军舰主水平装甲都是布置在主舷侧装甲上方，与主舷侧装甲上方边缘连接，构成一个密闭的装甲盒。德**舰则不同，它采用了一种叫做装甲堡延展结构的装甲布置方式，其主水平装甲位于主舷侧装甲一半左右位置的腰部，在靠近舷侧的两端以小俯角向下倾斜，延伸到主舷侧装甲的下部位置与之相连，这样的主水平装甲在横截面上看起来是一个穹顶，被称为“穹甲”。穹甲顶部位于水线附近，在军舰处于作战常态排水量的时候则往往位于水线以下，这就使得敌方炮弹在穿过其主装甲带后还必须再穿过这层装甲，才能进入德舰的机舱、锅炉舱、副炮弹药库和主炮弹药库。虽然穹甲布置缩小了舰体核心舱室的空间高度，但这个问题往往在德舰舰体主装甲区的巨大长度上得到弥补，从而保持了德舰核心舱室的空间总量。以俾斯麦战舰为例，其460副炮弹药库，105高炮弹药库，锅炉舱到轮机舱的蒸汽输送管道，贯穿全舰的纵向主电缆通道全部布置在了160－240穹甲的下方，容纳的设施比大部分其它国家的新式战列舰还多。
德国战列舰没有设置两用甲板的习惯，它们采用了装甲甲板和水密甲板分离的传统布局。“俾斯麦”级位于机舱和弹药库上方的舰体水平结构有三层，第一层由柚木＋100－160－52水密甲板+第一主构造梁构成；第二层由4052水密甲板＋第二主构造梁构成；第三层是该舰上为数不多的创新设计之一，在160－200的52水密甲板，再往下并没有像其它国家的战列舰一样布置主构造梁而是水平铺设了一层构造加强筋，与装甲甲板一同被作为舰体构造的组成部分，承担和主构造梁相近的作用。此外，构造加强筋由弹性形变范围刚好比52钢制成，可以随着wh装甲板一同发生弹性形变并分担抗拉峰值受力，再随着wh装甲板一同恢复，以此提高整个水平结构的防御力，加强这道保护动力舱和弹药库的最后防线。
“俾斯麦”级前后各有两座3联装的460的k／a装甲钢圈，炮座在舰内从160主装甲甲板之间的部分是厚440的k／a装甲钢圈，外围侧面受到290－640wh内部纵向装甲的保护，总厚度为7901140，防御能力高于炮座露天部分。
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