Natomiast przeciwko ostatecznie wykorzystywanym przez „North Carolinę” działom 406 mm L/45 z pociskami o wadze 1225 kg, strefa odporności chroniła na dystansach od 19 470 do 25 420 metrów. Boczne opancerzenie cytadeli stanowił główny pas pancerny ze stali pancernej o grubości 304 mm, oparty na płytach ze stali STS o grubości 19 mm. Pas nachylony był pod kątem 15° z dolną krawędzią skierowaną do wnętrza okrętu.
„North Carolina” otrzymała znacznie lepsze opancerzenie poziome niż poprzednie amerykańskie okręty tej klasy. Jej górny pokład, którego zadaniem było zainicjowanie zapalników spadających pocisków, opancerzony był stalą o grubości 37 mm, podczas gdy niższe pokłady chronić miały żywotne części okrętów przed skutkami wynikłych stąd eksplozji. Drugi pokład zbudowany był ze stali o grubości 127 mm w osi okrętu, w jego bocznych częściach zaś ze stali 140 mm. Trzeci pokład ze stali pancernej o grubości 16 mm w osi i 19 mm po bokach miał zatrzymać odłamkiR. Dulin, W. Garzke: Battleships, s. 53-54..