Бортовой бронепояс на протяжении всей длины имел толщину 102 мм и был изготовлен из стали NVNC, наклоненной под углом 12 гр к вертикали. Бронепояс проходил от носовых до кормовых артиллерийских погребов. В носовой части длина броневого пояса составляла 24,75 м, а высота 2 м. В центральной части длина 81,65 м. высота 3,5 м, а в кормовой части длина 17,20 м при высоте 2 м. За исключением района машинного и котельного отделений пояс достигал высоты средней палубы. При планированном водоизмещении 2/3 от боевого (11850 т), пояс возвышался над конструктивной ватерлинии на высоту 0,46 м (на носу и корме). Но на практике оказалось, что бронепояс выступает над водой всего лишь на 30 см на носу и корме, и на 1,80 м в центральной части борта.
За бортовым бронепоясом находилась вертикальная продольная переборка из стали НТ толщиной 4 мм (в нижней части, на Г- 47 стыке с противоторпедной переборкой толщина увеличивалась до 5 мм). Эта переборка призвана была отражать осколки и вырванные заклепки.
Бортовой пояс на концах замыкали переборки из стали NVNC толщиной 76–89 мм. Внутри образованной поясом и переборками цитадели находились все жизненно важные органы корабля.
Горизонтальное бронирование находилось на уровне средней палубы, составленной из бронелистов стали NVNC толщиной 35 мм. Длина бронепалубы достигала 81,65 м. Наружная кривизна палубы была изготовлена из стали NVNC толщиной 32 мм. Дополнительно верхнюю палубу в районе центра корабля усилили бронеплитами стали НТ. Толщина верхних плит 12,7- 25,4 мм, толщина нижних плит 16 мм.
Как уже говорилось выше подводную часть корпуса защищали були и продольная противоторпедная переборка. Переборка состояла из двух профилированных листов стали НТ толщиной по 29 мм и прикрывала борт от нижней кромки бронепояса до двойного дна. Подобная защита, спроектированная капитаном 1-го класса Хирагой, применялась также на линкорах типа «Нагато» и «Кага». Практические испытания на корпусе недостроенного линкора «Тоса», проведенные 8 и 12 июня 1924 года, проводились с использованием боевых торпед. В первом случае корпус поразили торпедой «8 нендо сики 1 го» с БЧ массой 300 кг. Во второй раз выстрел произвели торпедой «8 нендо сики 2 го» с БЧ массой 346 кг. В обоих случаях взрыв разрушил борт корабля и вызвал затопление прилегающих к пробоине отсеков. Крен корпуса после каждого взрыва увеличивался на 6?. Расчеты показали, что аналогичная система на крейсерах типа «Миоко» позволит эффективно защитить корабль от контактного взрыва мощностью 200 кг в тротиловом эквиваленте.