Opancerzenie było wykonane wzorem poprzednich amerykańskich superdrednotów w schemacie all or nothing („wszystko albo nic”), oznaczającym gruby pancerz tylko na istotnych elementach konstrukcji. Zasadniczym elementem pancerza pionowego był pas na linii wodnej o długości 121,9 m i grubości 343 mm (zmniejszającej się do 203 mm na dolnej krawędzi), ze stali nawęglanej Kruppa (CKC – Carnegie-Krupp cemented). Pas miał wysokość 5,33 m, z tego 2,59 m pod linią wodną przy wyporności normalnej. Płyty pancerne były przykręcane do burt i spoczywały na podkładzie betonowym. Pas tworzył cytadelę, zamkniętą od przodu i tyłu grodziami grubości również 343 mm. W części rufowej poza cytadelą maszynę sterową chronił znajdujący się w większości pod wodą, wychylony na zewnątrz pas o grubości 330 mm.
Jako że działa artylerii głównej pancerników typu Tennessee mogły podnosić się do 30 stopni, w przeciwieństwie do 15 stopni na wcześniejszych okrętach, mogły prowadzić ogień na odległość większą o 9 km.