В результате расположение брони оказалось весьма консервативным: оно практически полностью повторяло схему бронирования германских легких крейсеров двадцатипятилетней давности, но с увеличением толщины листов. Его основу составлял 80-мм броневой пояс, простиравшийся от шпангоута 26 до шпангоута 164 и имевший наклон 12,5 градусов во внешнюю сторону, увеличивавший сопротивление на 10-20% (в зависимости от дистанции). Высота пояса составляла от 2,75 до 3,85 м, из которых в случае ненагруженного корабля только 0,75 м находилось под водой. Разумеется, что после приема полного запаса топлива погружение пояса значительно увеличивалось, однако в определенных условиях не гарантировало от попаданий ниже брони (как это следует из истории боевой службы: см. "новогодний бой" "Хиппера"). Пояс несколько заходил за концевые башни и перекрывался по концам 80-мм броневыми траверзами, перпендикулярными к диаметральной плоскости. Далее в нос и в корму шли более тонкие плиты: в корме пояс имел практически такую же высоту, но толщину 70 мм, обеспечивая защиту рулевых механизмов и, в известной мере - валопроводов. Он заканчивался на 6-м шпангоуте 70- мм траверзной переборкой. В носовой оконечности высота брони возрастала, но ее толщина уменьшалась до 40 мм, а на последних 3 метрах от форштевня - до 20 мм. Высокий пояс в носу предназначался для защиты от фугасных снарядов, которые в противном случае могли оставить большие пробоины, способствующие распространению затоплений и падению скорости хода из-за дифференте на нос.
Горизонтальная защита состояла из двух броневых палуб: верхней и главной. Толщина верхней палубы изменялась от 25 мм на протяжении котельных отделений до 12-20 мм в остальных частях корпуса. Ее задача состояла в активации взрывателя попавшего снаряда, который имел шанс сдетонировать, не достигнув нижней палубы, и в "сдирании" бронебойного наконечника, если снаряд оборудовался таковым. Сверху эта палуба покрывалась толстой обшивкой из тиковых брусьев (на полубаке - 8,5 см, в остальных частях - 5,5 см).
Нижняя, она же - главная броневая, палуба простиралась по всей длине 80-мм главного пояса и над 70-мм секцией в корме и имела практически на всем протяжении толщину 30 мм. Исключениями являлись две небольшие зоны в нос и корму от барбетов крайних башен, где толщина увеличивалась до 40 мм. Горизонтальная часть палубы проходила примерно на 1 м ниже верхней кромки пояса, а скосы той же толщины соединялись с его нижней кромкой. В районе тонкого носового пояса броневая палуба опускалась на уровень ватерлинии и имела толщину всего 20 мм.
