Главный броневой пояс имел протяженность 109,7 м и покрывал 58% длины корпуса на участке расположения главных жизненных частей корабля (энергетической установки, снарядных и пороховых погребов, постов управления). Он подразделялся по высоте на два отдельных пояса — ватерлиния была защищена 305-мм плитами до уровня средней палубы (нижняя часть главного броневого пояса), а выше средней палубы до уровня главной палубы толщина плит составляла 229-мм (верхняя часть главного броневого пояса).
Общая высота бортового бронирования выше ватерлинии составляла 4,92 м, и 1,36 м — ниже ее, при нормальном водоизмещении. Главный 305-мм броневой пояс был уже, чем на "Кинг Джордж V", кроме этого, по завершении строительства было обнаружено, что при полном водоизмещении осадка "Айрон Дюка" возрастала с 8,74 м до 9,98 м, при этом 305-мм пояс полностью уходил под воду (давала о себе знать типичная практика британского флота составлять главное бортовое бронирование из плит различной толщины).
По этому поводу О. Паркс замечал: "Ненормальное погружение главного броневого пояса в воду при полном водоизмещении было слабым местом всех британских линкоров периода первой мировой войны — они всегда выходили в море с полным запасом топлива. Если бы они вступали в бой вскоре после выхода из гавани, их положение было бы незавидным, но обычно большая часть топлива расходовалась до боя ..., и их защита по ватерлинии по мере расходования угля постоянно улучшалась".
Нижний броневой пояс (305-мм) имел продолжение к носовой части на той же высоте, что и в середине корабля, сначала от траверза наружной поверхности носового барбета толщиной 152 мм и длиной 18,3 м, затем продлевался дальше толщиной 102 мм и длиной 12,2 м. В кормовую часть нижний броневой пояс продлевался сначала толщиной 152 мм на длину 7,62 м от траверза центра концевого барбета, затем толщиной 102 мм на длину 6,1 м. 229-мм броневой пояс, расположенный между средней и главной палубами, был той же длины, что и расположенный ниже 305-мм пояс, и имел в своих оконечностях толщину плит от 152 мм до 102 мм.
Обращает на себя внимание опыт строительства дредноутов русскими корабелами, в частности, бронирование борта одного из наиболее удачливых русских линкоров Черноморского флота "Императрица Мария", главный броневой пояс которого состоял из плит одной толщины 262,5 мм. Броневые плиты изготовлялись длиной 2400 мм, что было очень удобно для их набора, поскольку шпация составляла 1200 мм, и стыки плит располагались в плоскости шпангоута.
Палуба полубака, расположенная над противоминной батареей, была защищена плитами толщиной 25,4 мм.
Верхняя палуба была защищена: вокруг башни "Q" плитами толщиной 51 мм, над машинным отделением плитами толщиной 45 мм, броневой настил батарейной палубы был толщиной 32 мм, бронирование остальных мест верхней палубы было толщиной 38 мм.
Главная палуба была забронирована как в носовой, так и в кормовой оконечностях (от главной носовой до наружной носовой переборки и от главной кормовой до промежуточной кормовой переборки) плитами толщиной 38 мм.
Средняя палуба имела броневой настил толщиной 25,4 мм, который был ограничен двумя главными наклонными переборками — 152 мм носовой и 102-мм кормовой, как на плоскости, так и на скосах. Броневой настил средней палубы имел продолжение в кормовой части от главной 102-мм кормовой переборки до промежуточной 102-мм кормовой переборки и составлял 64 мм, а от промежуточной переборки до штевня — 38 мм. Броневой настил средней палубы в носовой части был толщиной 25,4 мм и простирался от главной 152-мм носовой переборки до носовой наружной переборки.
Нижняя палуба находилась ниже ватерлинии. Броневой настил в носовой части от главной 152-мм носовой наклонной переборки был толщиной 25,4 мм, от наружной 102-мм носовой переборки до штевня бронирование палубы было толщиной 64 мм. В кормовой части толщина броневого настила от главной 102-мм кормовой переборки до внутренней 152-мм кормовой переборки составляла 25,4 мм, от внутренней 152-мм кормовой переборки до штевня 64 мм (как раз над рулевым устройством).
Вырезы в палубе полубака и в броневых палубах защищались броневыми колосниками.
В носовой части была установлена 203-мм поперечная переборка, которая закрывала оконечности верхнего (203-мм) броневого пояса между верхней и главной палубами. Он протянулся от наружной поверхности носового барбета к траверзу центра кормового барбета между верхней и главной палубами.
203-мм кормовая переборка проходила наклонно внутрь от траверза внутренней поверхности заднего барбета к его центру между верхней и главной палубами. Главные переборки толщиной 152 мм и 102 мм проходили наклонно внутрь от передней и задней оконечностей 305-мм и 229-мм броневого пояса к наружной поверхности переднего и заднего барбетов соответственно между нижней и главной палубами.
Линейный корабль "Айрой Дюк" (продольный разрез, планы палуб и сечение в районе миделя с указанием бронирования)
Наружная носовая переборка толщиной 102 мм закрывала, соответственно, носовые оконечности главного броневого пояса и палубное бронирование между главной и нижней палубами и затем продолжалась вверх, от главной до верхней палубы уменьшалась до толщины 38 мм.
Кормовая внутренняя 152-мм переборка закрывала оконечности 152-мм броневого пояса между средней и нижней палубами; промежуточная кормовая 102-мм переборка закрывала кормовые оконечности и палубное бронирование между главной и средней палубами, в то время как 102-мм наружная кормовая переборка закрывала 102-мм броневой пояс между нижней и средней палубами. Крылья продольных переборок поднимались от настила второго дна до уровня броневой палубы и ограждали собой помещения котельного отделения, машинного отделения и складов боезапаса. В свободном пространстве между переборками были созданы погреба для артиллерийских 343-мм снарядов и зарядов, которые примыкали к машинному и котельному отделениям, кроме погреба 152-мм снарядов в носовой части, который был отделен от носового котельного отделения расположенной поперечно угольной ямой.
Конструкция и бронирование всех пяти башен главного калибра, расположенных на кораблях типа "Айрон Дюк", были одинаковыми: толщина лобовой плиты и боковых стенок составляла 280 мм, толщина броневых плит, покрывавших крышу башни, составляла в передней части 102 мм, в задней части — 76 мм, толщина броневого настила пола 51 мм, тыл башни прикрывали броневые плиты толщиной 203 мм.
Бронирование барбетов орудийных установок несколько отличалось между собой и имело толщину плит в различных частях от 76 до 254 мм.
Батарея противоминной артиллерии была защищена спереди 152-мм броневым поясом, проходящим вдоль бортов, а броневой траверз, прикрывающий батарею, имел толщину 102 мм, центральная переборка толщину 51 мм, между орудиями батареи имелись поперечные переборки толщиной 51 мм, крыши артиллерийских казематов 152-мм орудий защищались 152-мм плитами. Колпаки наблюдательных постов на батареях имели толщину бронирования 76 мм по всему периметру, а крыша — 254 мм.
