Ich długość lufy wynosiła faktycznie 7493 mm (295″ – L/36,9), a strzelały takimi samymi pociskami z prędkością wylotową 634 m/s. Szybkostrzelność nowszych dział wynosiła do 1 strz./min, a przy użyciu prochu bezdymnego – na 40 sekund. Przed I wojną światową działa te zdjęto, pozostawiając tylko artylerię szybkostrzelną średniego kalibru.
Artylerię średnią stanowiło początkowo osiem dział kalibru 152 mm (6 cali) L/30 i dwa kalibru 127 mm (5 cali) L/30 w kazamatach burtowych pod pokładem górnym (działa kalibru 127 mm na rufie). Działa 6-calowe strzelały pociskami o masie 47,6 kg (105 funtów). „Chicago” był jedynym okrętem używającym dział 5-calowych L/30 Mk I (o numerach 1 i 2). Po modernizacji w 1898 roku artylerię średnią zamieniono na 14 szybkostrzelnych dział kalibru 127 mm L/40 Mk III. Strzelały one pociskami o masie 22,7 kg (50 funtów).
Uzbrojenie uzupełniały dwa działa kalibru 57 mm (6-funtowe), dwa 37 mm (1-funtowe) i dwie kartaczownice Gatlinga kalibru 11,43 mm. Nietypowo dla tej epoki, okręt nie miał wyrzutni torped. Po modernizacji, w 1905 roku roczniki flot podawały także sześć dział kalibru 57 mm (6-funtowych) i cztery małego kalibru.