Поскольку крейсера типа "Зара" предназначались, прежде всего, для ведения артиллерийского боя, они имели развитую систему управления огнем. Ее основа - два командно-дальномерных поста (КДП), оборудованные приборами центральной наводки (apparecchio punteria generale - APG) фирмы "Сан Джорджо", инклинометрами и двумя дальномерами с базой 5 м, находившимися в тыльной части вращающихся башенок под общим кожухом. Один из них был стереоскопическим, другой - совмещающим, обслуживались они разными операторами. КДП крейсера "Фиуме" отличались от установленных на трех других кораблях наличием всего одного 5-м стереоскопического дальномера, а дальномер совмещающего типа с базой 4 м располагался впереди и немного ниже. Дальномеры устанавливались в эластичных подвесах, хорошо предохранявших от вибрации, но не имели оптических светофильтров и устройств, защищавших линзы от дыма.
Командно-дальномерный пост №1 (главный) находился на вершине четырехо-порной фок-мачты на высоте 18,3 м от палубы полубака; №2 (вспомогательный) - на крыше боевой рубки. Они были практически идентичными по имеющемуся оборудованию, но нижний бронировался, а верхний защиты не имел. Кроме названных, имелся еще запасной КДП, оснащенный более примитивным оборудованием. Он размещался перед кормовой возвышенной башней главного калибра. Существовала возможность ведения огня под местным управлением, для чего каждая башня оборудовалась 7-м дальномером и простейшим автоматом стрельбы.
Полученные с КДП данные поступали в центральный артиллерийский пост, расположенный на средней палубе под боевой рубкой и оснащенный центральным автоматом стрельбы (ЦАС). Наставлениями по стрельбе предусматривалось восемь возможных схем управления огнем главного калибра:
- все четыре башни ведут огонь по данным командно-дальномерного поста №1, обработанным ЦАС (нормальная схема управления огнем);
- все четыре башни ведут огонь по данным командно-дальномерного поста №2(резервная схема управления огнем);
- кормовые башни используют данные КДП №1, носовые - данные КДП №2, что позволяет обстреливать две цели одновременно;
- башни разбиты на группы (носовую и кормовую) с управлением огнем из возвышенных башен;
- каждая башня ведет огонь самостоятельно, пользуясь данными своего дальномера.
Остальные схемы являлись резервными, предусмотренными на случай выхода из строя того или иного элемента СУО.
Система управления огнем 100-мм орудий была весьма громоздкой и архаичной. Итальянцам не удалось создать универсального поста, пригодного для управления стрельбой как по надводным, так и по воздушным целям, и эти функции пришлось разделить. Огнем средней артиллерии по надводным целям управляли два КДП, располагавшиеся побортно на верхнем ярусе носовой надстройки. Они оборудовались 3-мя дальномерами и визирами центральной наводки. Для управления зенитной стрельбой служили два других КДП с 3-мя стереодальномерами, расположенные на нижнем марсе грот-мачты. Информация о цели поступала в два небольших поста управления огнем (по одному на каждый борт), где вырабатывались данные по стрельбе и по надводным и по воздушным целям.
Очевидно, что СУО среднего калибра к началу Второй мировой войны уже не соответствовала предъявлявшимся к ней требованиям. Наличие четырех раздельных КДП требовало дополнительного веса, в то время как реально управлять стрельбой всех 100-мм установок одного борта мог лишь один пост - в зависимости от типа цели.
В систему управления огнем входили две колонки (легкие визиры с ручным наведением), располагавшиеся на адмиральском мостике, рядом с КДП среднего калибра. Они позволяли вести огонь ночью или при внезапной встрече с противником, а также осуществлять дистанционное управление прожекторами. В этом случае данные с них синхронно поступали в КДП главного калибра №2, имевший специальную ночную оптику. Впрочем, качество последней было неважным - сами итальянские моряки считали свои корабли совершенно не оборудованными для ночной стрельбы.