Проходящий от штевня до штевня броневой пояс имел ширину 2,2 м, из которых при нормальном водоизмещении над водой оставалось всего 0,61 м. Броня "Мономаха", изготовленная на заводах Кэммела и Брауна (Шеффилд, Англия), состояла из слоя железа и 51-мм слоя стали с лицевой стороны. Общая толщина брони - 152 мм в средней части (от шп.22 до шп.73) с утоньшением до 114 мм к нижней кромке и 114 мм в оконечностях. Средние плиты размером 2,2x4,57 м весили по 9828 кг, а вес всех 43 плит составлял 387 т (393 метрических т). Оригинальный способ их крепления, разработанный Балтийским заводом, позволил произвести навеску брони без нарушения целостности ее стальной облицовки. Подкладку под броню толщиной 254 мм впервые выполнили не из тика, а из имевшей такой же удельный вес русской лиственницы. Тик покупали в Англии по цене 3 руб./фут, а лиственница стоила вдвое дешевле. Сверху пояс накрывался двуслойной стальной бронепалубой общей толщиной 12,7 мм. Боевая рубка имела 51-мм стены, но в 1897 г. установили новую (85 т) - с 152-мм стенами и 51-мм крышей.