Такая же противоосколочная продольная переборка, но толщиной 20 мм, прикрывала (в промежутке между трюмной платформой и подволоком погребов) погреба боезапаса и посты управления.
Дымоходы по всей высоте верхней до главной броневой палубы были защищены броней толщиной 26 мм. Тамбуры сходов в машинно-котельные отделения, посты управления и помещения динамо-машин, были защищены броней толщиной 20 мм.
Горизонтальная защита включала броневую (от 60 до 144 шпангоутов) главную палубу, прикрывавшую машинно-котельные отделения, посты управления , носовые погреба боезапаса и Носове отделения динамо-машин.
От 60 до 130 шпангоутов броневая палуба была толщиной 80 мм в промежутке между противоторпедными переборками и 30 мм у бортов. От 130 до 144 шпангоутов броневая палуба была толщиной 80 мм по всей ширине, а от 39 до 60 шпангоутов броневая палуба была толщиной 80 мм в промежутке между противоторпедными переборками и 30 мм у бортов.
Вырезы для дымоходов, вентиляционных каналов и сходов в машинные и котельные отделения, посты управления, помещения динамо-машин и доступы в погреба боезапаса и туннели гребных валов, были защищены постоянными, или откидывающимися, колосниковыми решетками из брусьев толщиной 120 мм.
Лазы и люки с броневой палубы, задраиваемые по боевой тревоге, были снабжены броневыми крышками.
Конструктивная подводная защита была спроектирована подобно защите крейсеров по проектам С2 и СЗ. В зоне попаданий защита проекта С4 включала наружную обшивку корпуса толщиной 16 мм; коффердам шириной около 1 м, слой нефти толщиной около 1 м, слой угля толщиной около 2,2 м; продольную броневую переборку толщиной 40 мм (в оконечностях, для компенсации уменьшения ширины защиты, толщина продольной броневой переборки была увеличена до 50-60 мм. Дополнительно, для увеличения ширины защиты в зоне попаданий, борт был сделан с завалом в 2,5° от вертикали. В целом, по проекту, ширина подводной конструктивной защиты на заглублении 3,5 м ниже 10-й ватерлинии составила: на 60 шпангоуте – 2,8 м; на 90 шпангоуте – 4,35 м; на 120 шпангоуте – 2,5 м.
Угольная прослойка выходила за траверзы не менее чем на 2 м, в пределах от 58 до 60 шпангоута и от 120 до 122 шпангоута.
| Расчетный случай | "Дюкен" | "Сюффрен" (С 1) | "Дюпле" (С 3) | "Алжир" (С 4) | Примечания | |
| Полное сечение (без вырезов) | ||||||
| Нормальное водоизмещение | Верхняя фибра | 7,37 | 7,81 | 7,65 | 7,33 | На С 1 бортовой пояс толщиной 50 мм учитывается только на 1/3. |
| Нижняя фибра | 7,89 | 8,29 | 8,40 | 8,24 | ||
| Водоизмещение при максимальной нагрузке | Верхняя фибра | 8,17 | 8,65 | 8,99 | 9,21 | На С 3 бортовой пояс толщиной 60 мм учитывается только на 1/3. |
| Нижняя фибра | 8,75 | 9,18 | 9,87 | 10,35 | ||
| Сечение по дымоходам | ||||||
| Нормальное водоизмещение | Верхняя фибра | 8,11 | 8,30 | 8,19 | 8,02 | На С 4 противоторпедная переборка толщиной 40 мм учитывалась на 0,9;броневые палубы с толщинами 80 и 30 мм учитывалась на 0,7;бортовой пояс толщиной 110 мм учитывается только на 0,65. |
| Нижняя фибра | 8,09 | 8,39 | 8,54 | 8,41 | ||
| Водоизмещение при максимальной нагрузке | Верхняя фибра | 9,00 | 9,18 | 9,62 | 10,08 | |
| Нижняя фибра | 8,90 | 9,29 | 10,03 | 10,57 | ||
Чтобы избежать одновременного затопления двух машинных отделений, продольная противоторпедная переборка дублировалась установкой изнутри на расстоянии 1,1м еще одной, дополнительной фильтрационной продольной переборкой, на 6 м в нос и в корму от поперечной водонепроницаемой переборки на 76 шпангоуте.
Защита рулевого устройства обеспечивалась карапасной палубой с суммарной толщиной 40 мм.
Защита башен главного калибра включала лобовые стенки толщиной 100 мм, боковые стенки и крышу толщиной 70 мм, барбет толщиной 100 мм в верхней части и 50 мм в нижней. По мнению проектантов, толщина брони нижней части барбетов была недостаточной, и ее следовало довести до 75 мм. Связанное с этим увеличение веса защиты на 45 т могло быть скомпенсировано применением ящиков для боеприпасов из легких сплавов. Предполагаемый выигрыш мог составить 43 т при нормальном водоизмещении и 57 т при наибольшем.
Толщины бронирования боевой рубки составляли: стенки 100 мм, крыша 70 мм, коммуникационная труба 50 мм.
При разработке проекта крейсера С4 эффективность системы бронирования оценивалась с точки зрения пробиваемости снарядами калибром от 130 до 203 мм. При этом в расчетах не учитывались ни 40-мм противоосколочная переборка, расположенная за бортовой броней, ни 20-мм палуба, находящаяся над броневой палубой. Считали, что от артиллерийского огня защищены 105 м, т.е. 58% общей длины корабля.