Такая конструкция позволяла, помимо прочих достоинств, при наличии довольно основательной противоторпедной защите оставлять надводный борт вертикальным. Дело в том, что наружные були страдали весьма существенным недостатком — в артиллерийском бою они легко повреждались либо прямым попаданием тяжелых снарядов, либо их осколками в результате разрыва, что приводило к преждевременному заполнению водой противоторпедной защиты. Угол наклона главного броневого пояса на линкоре уже из чисто практических соображений составил 22°. Его толщина в районе расположения башен главного калибра и их погребов (с 84 по 188 шпангоуты) составляла 355,6 мм (356 мм по официальным документам) на 12,7 мм сосновой подкладке.

Машинные, котельные отделения и погреба 152-мм орудий (с 188 по 277 шп.) защищались броневыми плитами толщиной 330,2 мм на такой же подкладке. В районе расположения главного броневого пояса были смонтированы 2 противоминные переборки по 19 мм каждая, жестко соединенные между собой. Пространство между ними и наружным бортом разделили еще одной почти вертикальной переборкой, образовывавшей так называемые цистерны плавучести и цистерны противоторпедной защиты. Главный броневой пояс и противоторпедные переборки соединялись между собой водонепроницаемой коробчатой конструкцией.

Носовой траверз состоял из 2-х частей. Верхняя — между средней и нижней палубами, на 86-м шпангоуте, имела толщину 304,8 мм и в районе барбета башни главного калибра "А" являлась частью его конструкции. Нижняя, находившаяся уже ниже конструктивной ватерлинии, соединяла между собой противоминные переборки правого и левого бортов, имела толщину 229 мм и была смещена на 4 шпангоута (с 84 на 80-ый) в нос от верхней части. Кормовой траверз проходил по 277 шпангоуту и являлся защитой погребов противоминной артиллерии. Его броня имела толщину 229 мм на 12,7-мм прокладке. К верхним кромкам главного броневого пояса крепились листы броневой (средней) палубы, также имевшие 12,7-мм прокладку, положенную на 4-х мм вязкую сталь, крепившуюся, в свою очередь, к продольным элементам палубного набора из рамных бимсов и шпангоутов.

В районе башен главного калибра — с 86 по 188 шп. — их толщина составляла 159 мм, а начиная с 188 шп. — 95,5 мм. На броневую палубу опирались барбеты башен 406-мм орудий, броневая труба боевой рубки с толщиной стенок 152 мм и цилиндрические конструкции, по высоте достигавшие главной палубы, с толщиной стенок от 229 до 180 мм, являвшиеся защитой дымоходов из котельных отделений. Кроме того, к броневой палубе крепились барбеты носовых 4-х башен противоминной артиллерии, основание грот-мачты и, наконец, основание палубной надстройки, что делало ее устойчивой и значительно снижало уровень вибрации всей конструкции.

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%.