Броневые палуба, главный пояс и траверзы образовывали цитадель, которая совместно с отсеками плавучести по расчетам должна была обеспечить положительную плавучесть кораблю при заполнении водой одной из его оконечностей.
Характерно то, что конструкция броневой палубы потребовала установки главных и вспомогательных механизмов еще до спуска кораблей на воду и исключала их замену без полной разборки. С другой стороны, благодаря этому число и размеры вентиляционных шахт, различных отверстий и люков уменьшили до минимума, повышая тем самым эффективность горизонтальной защиты.
Вне цитадели броневой пояс отсутствовал, но броневая палуба в корме, роль которой здесь выполняла нижняя палуба, имела 108-мм скосы, защищавшие румпельное отделение и погреба зенитных автоматов (после их появления на линкорах).
Нижняя палуба в носовой оконечности была плоской. С 72 по 84 шпангоут ее толщина составляла 102 мм, с 54 по 72 шпангоут — 76,2 мм и начиная с 9 шпангоута — 63,5 мм. Водонепроницаемые переборки в основном имели толщину 10,8 мм. Одна из них, проходившая по 80 шпангоуту, до высоты нижней палубы — 160 мм. Барбеты 152-мм башен разделялись между собой 25-мм поперечными водонепроницаемыми переборками.
Особое внимание было уделено обеспечению защиты артиллерии главного калибра. Барбеты башен 406-мм орудий в секторах 30° от диаметральной плоскости корабля защищались 330,3-мм броней. Башни "А" в носовой части — 355,6-мм, а в кормовой — 305-мм. Барбет башни "В" между средней и главной палубами — 305 мм. Траверзные секторы барбетов имели толщину 381 мм. Сами башни имели защиту в лобовой части из 406,4-мм брони, бортов — от 279,4 мм до 228,6 мм, тыл — 229 мм и крыши — 185 мм. Барбеты башен противоминной артиллерии имели 25-мм бронирование.
Боевая рубка выполнялась в лобовой части из листов 305-мм брони, с бортов — 330-мм, а с тыла — 255-мм. Основанием рубки служила 102-мм броня ее палубы, на которую опирались стенки вращающегося поста управления огнем артиллерии главного калибра. Вне боевой рубки последний имел толщину стенок от 127 до 76 мм.
После вступления в строй "Нельсон" и "Родней" оказались наиболее защищенными кораблями английского флота. Это первенство они держали вплоть до вступления в строй в конце 1940 г. кораблей типа "Кинг Джордж V". Общий вес бронирования составлял 34% от стандартного водоизмещения линкоров. Хотя германский дредноут "Баерн", постройки 1916 г., считавшийся на начало 20-х годов лучшим кораблем, имел вес бронирования 40,4% от нормального водоизмещения, в то время как у "Роял Соверин" эта величина приближалась к 31%.
