Боевое отделение находилось в средней части корпуса. Над ним на шариковом погоне монтировалась башня танка со 122-мм пушкой и механизмом досылания снаряда и гильзы, спаренный с пушкой 12,7-мм пулемет ДШК, прицельные приспособления, большая часть боекомплекта, приборы наблюдения, механизмы наводки, автоматизированный электропривод наведения со спусковым механизмом, радиостанция, аппараты ТПУ, щиток электроприборов башни. Рабочее место наводчика находилось слева от пушки, за ним размещался командир, и справа от пушки — заряжающий.

В крыше башни и перегородке моторного отделения размещались вентиляторы для очистки боевого отделения от пороховых газов при стрельбе. В башне имелось два люка для посадки экипажа, над одним из них (заряжающего) размещалась зенитная установка 12,7-мм пулемета ДШК.

Под вращающимся полом башни находились котел системы подогрева двигателя и коробки перемены передач, вращающееся контактное устройство и часть ЗИП.

Моторно-трансмиссионное отделение размещалось в задней части машины, и отделялось от боевого специальной перегородкой. В нем на специальных кронштейнах монтировался двигатель, между ним и левым бортом корпуса располагались эжектор с водяным и масляным радиаторами, масляный и топливный баки, воздухоочиститель и топливный фильтр грубой очистки. Между двигателем и правым бортом находились эжектор с водяным и масляным радиаторами, топливные баки и воздухоочиститель.

В задней части моторно-трансмиссионного отделения монтировалась планетарная коробка перемены передач с механизмами управления, бортовые передачи, тормоза и тяги приводов управления. На верхнем картере коробки передач крепились электростартер и масляный фильтр.

Корпус танка Т-10 сваривался из катаных броневых листов. Часть листов крыши и кормы устанавливалась на болтах для удобства обслуживания узлов и агрегатов.

Передняя часть корпуса состояла из нижнего наклонного и двух верхних наклонных листов толщиной 120 мм. К верхним листам приваривались буксирные рымы.

Борта состояли из сваренных между собой верхнего прямого 120-мм и нижнего гнутого листов толщиной 80 мм. Использование гнутого листа позволило значительно повысить прочность и жесткость всего корпуса. К гнутым листам приваривались цапфы механизмов натяжения гусениц, фланцы для крепления поддерживающих катков, а также кронштейны и упоры балансиров опорных катков. К нижней части верхних и верхней части гнутых бортовых листов приваривались ящики с дверцами для укладки ЗИП. Низ ящиков одновременно являлся грязевым щитком для защиты средней части танка от забрасывания грязью во время движения.

Корма корпуса состояла из верхних 80 мм листов, сваренных с бортовыми, нижнего 60 мм, сваренного с бортовыми и днищем, и верхнего 50 мм, который мог откидываться на петлях для обеспечения доступа к агрегатам трансмиссии. К нижнему кормовому листу приваривались два буксирных рыма.

Днище корпуса танка Т-10 выполнялось штампованным, корытообразной формы, и имело толщину 16 мм. В районе агрегатов трансмиссии днище было плоским. Жесткость днища повышалась вваренными в него кронштейнами балансиров опорных катков. Для обслуживания агрегатов танка в днище имелось 12 (включая люк для аварийного выхода экипажа) лючков и отверстий, закрытых броневыми крышками или пробками на резьбе.

Крыша корпуса состояла из трех частей — переднего наклонного, среднего и задних горизонтальных листов. Передний лист имел толщину 60 мм и находился над отделением управления. В нем был сделан вырез для установки люка механика-водителя. Люк имел штампованную крышку, закрывающую механизм и запорное устройство. В передней части крышки было прорезано прямоугольное отверстие для установки перископического прибора наблюдения ТПВ-51.

В подбашенном листе толщиной 30 мм имелся большой круглый вырез для установки башни. Кольцевая проточка вдоль выреза служила опорной поверхностью нижнего погона шариковой опоры башни. Задняя часть подбашенного листа крепилась к поперечной балке, соединяющей оба борта танка. В задней части подбашенного листа, слева и справа, имелись два прямоугольных отверстия для доступа воздуха к двигателю при летней эксплуатации танка. В теплое время года они закрывались сетками, а зимой — специальными броневыми крышками.

Крыша над моторно-трансмиссионным отделением состояла из трех листов, установленных на болтах. В листах имелись отверстия для крепления сеток для доступа и выброса воздуха, установки люка над двигателем и заправочных горловин.

Башня танка Т-10 — литая из броневой стали МБЛ-1 средней твердости, имела переменные углы наклона и толщину: лоб 275–250 мм, борта 157–102 мм, корма 90 мм. Передняя часть крыши отливалась заодно с бортами башни, а задняя выполнялась из катаного листа и вваривалась. В этом листе находились люки заряжающего (справа) и командира (слева). На основание люка заряжающего, крепилась зенитная установка пулемета ДШК, и над люком командира размещалась вращающаяся командирская башенка. Последняя имела семь перископических приборов наблюдения ТНП и один ТПКУ, защищенный броневым колпаком. Для удобства вращения башенка имела две рукоятки и стопор для крепления по-походному.

В передней части крыши башни танка Т-10 располагалось отверстие для установки вентилятора, закрытое броневым колпаком, а слева — броневой стакан для крепления антенны радиостанции. Для наблюдения за полем боя в правом борту находились две смотровых щели с приборами ТПБ-51, и одна щель в левом борту. Снаружи на бортах и корме приваривались поручни для десанта, а также три рыма для демонтажа башни.

Танк Т-10 вооружался установленной в башне 122-мм пушкой Д-25ТГА раздельного заряжания, спаренной с 12,7-мм пулеметом ДШК. Еще один такой же пулемет использовался в качестве зенитного. Д-25ТА имела горизонтальный клиновой полуавтоматический затвор, снабжалась двухкамерным дульным тормозом и механизмом повторного взвода ударника без открывания клина затвора.

Для стрельбы из пушки и спаренного пулемета использовался телескопический шарнирный прицел ТШ2-27 с переменным увеличением — 3,5 и 7-кратным. Углы обстрела по вертикали составляли от -3 до +17 градусов. Дальность прямого выстрела пушки — 1000 м, прицельная дальность — 5000 м. При ведении огня с закрытых позиций использовался боковой уровень и азимутальный указатель. При этом максимальная дальность стрельбы из пушки составляла 15000 м.

Боекомплект танка Т-10 состоял из 30 выстрелов к орудию и 1000 выстрелов к пулеметам ДШК. Снаряды и заряды к пушке размещались в специальных укладках в основном на стенках башни, полу и стенках боевого отделения танка. Лишь в отделении управления находилась укладка из пяти гильз и трех снарядов.

Для стрельбы из 122-мм пушки использовались осколочно-фугасные и бронебойно-трассирующие снаряды. При начальной скорости последних 795 м/с на дистанции 2000 м они пробивали установленную вертикально броневую плиту толщиной 145 мм.

Для повышения скорострельности и облегчения заряжания 122-мм пушка Д-25ТА танка Т-10 оснащалась специальным электромеханическим досылателем. Его использование позволяло повысить скорострельность до трех-четырех выстрелов в минуту (при ручном заряжании — два-три выстрела).