Толщина брони дана в миллиметрах (в скобках указана вертикальная броня в плоскости, параллельной плоскости чертежа). Принятые сокращения: МО, КО – машинное и котельное отделения, Пгк и Пск – погреба главного и среднего калибра, ЦПУ – центральный пост управления; ТГ и ДГ – отсеки турбо- и дизель-генераторов, Ц – цепной ящик; ВОМ – водоотталкивающий материал; БЦ, ВЦ, ВнЦ и ТЦ – балластная, водяная, винная и топливная цистерны; РП – рулевой привод.

Имелось три броневых траверза: два на концах цитадели и третий – сзади отсека рулевых машин. Толщина последнего, как и примыкавших к нему стен, была единой (150 мм), но у траверзов цитадели она варьировалась в зависимости от ожидаемых углов падения 380-мм снарядов и толщины конструктивных элементов и брони, прикрывающих доступ к жизненно важным частям корабля. Между броневыми палубами толщина носового равнялась 233 мм (+18 мм подкладки из STS), ниже для защиты погребов 1-й башни она увеличивалась до 355 мм (+18 мм подкладки), но под носовой противоосколочной палубой снова возвращалась к прежним 233+18 мм. Вне противоторпедных переборок (ПТП) с бортов толщина траверза уменьшалась до 165 мм, поскольку считалось, что при пробитии этой его части снаряд далее под очень невыгодным углом встречал несколько переборок системы ПТЗ. Кормовой траверз цитадели имел толщину 233+18 мм за исключением частей вне ПТП и ниже скоса, где он утоньчался до 145 мм. Такое уменьшение брони кормового траверза принималось в предположении, что эти корабли всегда будут держать противника на носовых курсовых углах.

Мощную защиту имели башни и барбеты ГК. Пол боевого отделения набирался из двухслойной брони 150+55 мм, что в сочетании с броней крыши (170-195 мм) и стен (лоб 430, бока 300 мм, тыл 270 мм у 1-й и 260 мм у 2-й) давало отличную защиту погребов от бомб и снарядов. Толщина брони боевого отделения выбиралась на основании многочисленных расчетов и экспериментов, проводимых для определения наилучшей возможной защиты в пределах заданного водоизмещения. Прикрывавшие подачу боезапаса барбеты (внутренний диаметр 13,3 м) имели закаленные 405-мм плиты на 20-мм подкладке по всей окружности, но под главной бронепалубой их толщина составляла всего 80 мм. По другим данным толщина барбетов в окончательном проекте '‘Ришелье" составляла только 355+17+17 мм.

Бронирование башен СК на всех линкорах являлось слабым местом и корабли типа "Ришелье" не стали исключением. Здесь невозможно было совместить два требования: защиту от тяжелых снарядов и бомб и высокую подвижность этих башен для ведения огня по быстро перемещающимся надводным и воздушным целям. От огня же орудий среднего калибра защита была вполне достаточной: 130-мм лобовые плиты (по другим данным 115 мм), 70-мм стены и крыша, 60-мм тыл, 100-мм барбеты.

Зато боевую рубку французы предпочитали защищать хорошо. Её стены имели толщину 340 мм плюс два слоя подкладки по 17 мм и только на кормовом сегменте – 280+17+17 мм; крыша – 170+12+12, пол – 100 мм. Между рубкой и цитаделью проходила броневая 160-мм труба, которая защищала все идущие в центральный пост коммуникации.

Противоосколочная защита. Воздухозаборники и дымоход выше главной бронепалубы прикрывались 20-мм броневыми плитами, а все соответствующие отверстия в этой палубе – специальными броневыми колосниками. Внешние стены носовой надстройки и ограждения дальномеров выполнялись из 10 мм STS – больше для защиты от дульных газов, чем от осколков. Хотя и этого хватало против осколков малокалиберных снарядов и 50-кг бомб при их разрыве не ближе 50 м (для 500-кг бомб не ближе 75 м). Защиту коммуникаций внутри надстройки обеспечивал колодец с 30-мм стенками. Важные отсеки выше броневых палуб получили 6,7-мм стены, а доступ в них осуществлялся через двери и люки с высокими комингсами. Носовой траверз рулевого отделения (шп.19) имел толщину 50 мм.

Горизонтальная защита. На протяжении цитадели проходили две броневые палубы из STS: главная, примыкавшая к верхней кромке пояса и имевшая толщину 170 мм над погребами ГК и 150 мм над механизмами и погребами СК; 40-мм нижняя, которая имела 50-мм скосы под углом 49,5°, опускавшиеся к нижней кромке пояса. Нижняя палуба считалась противоосколочной, а её скосы усиливали бортовую защиту от снарядов. Подобное расположение палуб давало хорошую опору главному поясу, а также они являлись несущими элементами набора корпуса. В корму от цитадели на уровне нижней проходила 100- мм палуба со скосами у бортов под углом 45°, толщина которой над отсеком рулевых машин увеличивалась до 150 мм. Скосы компенсировали отсутствие в этом месте бортовой брони. В нос от цитадели ниже ВЛ проходила 40-мм противоосколочная палуба. Нижняя же бронепалуба цитадели по проекту должна была находиться на 0,98 м выше ВЛ.

Оценка. 170-мм бронированная палуба над погребами "Ришелье" – следующая по толщине за единственной бронепалубой японского "Ямато". Если учесть еще нижнюю палубу и выразить горизонтальную защиту этих кораблей в эквивалентной толщине американской палубной брони "класса Б", то получается 193 мм против 180 мм в пользу французского линкора. Таким образом "Ришелье" имел лучшее палубное бронирование среди всех кораблей мира. За исключением, опять-таки, погребов СК. Также считается, что бортовая защита на "Ришелье" столь же хороша, как и на "Бисмарке" в районе погребов. У пробившего наклонный пояс из 330-мм закаленной брони снаряда оставалось мало шансов пробить еще и нижнюю палубу или её скос, чтобы взорваться в жизненно важных частях корабля. Все это ставит "Ришелье" на первое место по защите корпуса среди всех достроенных линкоров второй мировой войны. И только по защите нижней части корпуса от нырнувших снарядов он уступает "Ямато" и последним американским кораблям.

Пояс на "Клемансо" должен был стать тоньше на 10 мм, а 100-мм спарки – получить 30-мм защиту. Бронирование "Гаскони" было практически аналогичным (пояс 320 мм, но цитадель на 3,65 м длиннее), за исключением лучшей защиты погребов СК. При линейно-возвышенном расположении башен ГК и СК удалось поместить погреба последних под 170-мм бронепалубой. Хотя по данным Р.Дюма главная палуба становилась тоньше: 140-150 мм. Другим отличием было утолщение брони на 152-мм башнях и барбетах.

Противоторпедная защита. Вопросы защиты от подводных взрывов тщательно исследовались ещё во время проектирования и постройки "Дюнкерка", когда в Гавре провели испытания модели ПТЗ в масштабе 1:10. Подтвердилась эффективность наклонного броневого пояса и заполнения пространства между ним и внешней обшивкой водоотталкивающим материалом, особенно в районе погребов ГК, где глубина ПТЗ из-за острых обводов корпуса сужалась. Подобные исследования продолжались и в процессе проектирования новых линкоров. В марте 1934 года в Лориане на моделях в масштабе 1:2,5 провели серию экспериментов с контактными и неконтактными подводными взрывами зарядов, эквивалентных 300 кг ТНТ (тринитротолуола). Эти эксперименты показали, что ширина ПТЗ должна быть не менее 4,97 м. Однако взрывы, причинившие меньшие повреждения, чем при экспериментах с моделью в масштабе 1:10, привели французских конструкторов к выводу, что повреждения на модели 1:10 соответствовали бы полномасштабному взрыву заряда в 1200 кг ТНТ. Эти опыты выявили трудности в соотнесении повреждений моделей с реальностью, поэтому большинство флотов стали использовать для испытаний своих систем ПТЗ полномасштабные кессоны. На стадии эскизного проектирования было решено, что линкоры типа "Ришелье" получат систему ПТЗ аналогичную примененной на "Дюнкерке", но с улучшением в оконечностях цитадели. По расчетам она должна была выдерживать контактный взрыв 300 кг ТНТ на глубине 3,5 м под проектной ВЛ при осадке 9,17 м.