Główna artyleria pancernika składała się z dziewięciu dział kalibru 406 mm (16 cali) Mark 7 o długości lufy 50 kalibrów. Działa te mogły wysłać 1225-kg pociski na odległość 24 Mm (44,5 km). Artyleria pomocnicza składała się z dwudziestu dział uniwersalnych kalibru 127 mm (5 cali) o długości lufy 38 kalibrów, które mogły ostrzeliwać cele z odległości 9 Mm (16,6 km). Wraz ze zwiększającym się znaczeniem lotnictwa, projektanci zaczęli zwracać większą uwagę na uzbrojenie przeciwlotnicze. Oprócz dział uniwersalnych, „Wisconsin” został uzbrojony w 20 mm działka przeciwlotnicze Oerlikon i 40 mm przeciwlotnicze działa Boforsa. Po modernizacji w 1986 roku działa przeciwlotnicze zostały zdemontowane, a w ich miejsce zostały zainstalowane systemy artyleryjskie Phalanx CIWS, służące głównie do zwalczania pocisków rakietowych. Zainstalowano również wyrzutnie Armored Box Launcher i Quad Cell Launchers służące do wystrzeliwania pocisków rakietowych typu BGM-109 Tomahawk i AGM-84 Harpoon.