现在来说说MK16舰炮，这是美国海军第一种采用自动装弹机的舰炮，火炮俯仰和旋转都是电力驱动，可以在任意角度装弹。火炮单重17.14吨，射速每分钟10发，最大射程30250米，单门火炮的弹药倾泻量为13.5吨/分钟，在使用高速穿甲弹时可在26公里距离上穿透102毫米的装甲。德梅因级安装有9门MK16舰炮，分别安装在3个三联炮塔内，前2后1布局。由于安装了自动装弹机和更厚的装甲，每个炮塔重达451吨。值得一提的是，这种性能出色的203毫米舰炮只装备了德梅因级，好炮配好舰，可惜成了昙花一现。 德梅因级的副炮采用美军制式MK12型127毫米38倍口径高平两用炮，全舰共装备6座双联炮塔和4座MK37射击指挥仪。这种组合在二战后期的海空大战中表现出色。4座副炮对称布置在两舷，另两座沿舰体中心线布置。该炮射速15~22发/分钟，最大射程15.8公里，最大射高11.4公里。
德梅因级原计划安装12座博福斯4联装40毫米高炮和20门厄利空20毫米单管高炮，但美军发现实战中这两种炮都杀伤力不足，无法摧毁日本的神风特攻机。因此最后用MK33型76毫米双联防空炮代替了博福斯炮，而厄利空炮则被保留下来。
德梅因级水线装甲带厚度为152毫米，舰体主甲板厚89毫米，上层甲板厚25.4毫米。主炮跑塔顶部厚102毫米，前部为203毫米。炮塔座圈为160毫米，司令塔为140~165毫米。全舰有5条装甲防护带，装甲总重为2,189吨，占标排的12.6%与巴尔的摩级重巡洋舰持平，但设计分布更合理。