尼斯堡级舰只受到装甲甲板的保护，甲板在舰舯部有，两端逐渐变细至。它们有一条厚的水线装甲带，装甲带两端均覆以厚的隔板。水下防护则由厚的和20毫米厚的防撞舱壁组成。司令塔的侧部厚度为、顶部为。舰上炮塔的正面有30毫米厚，顶部、侧部和后部均为20毫米厚。炮塔的炮座也是30毫米厚。卡尔斯鲁厄号后来装备了增强的装甲保护装置，包括一副厚的外列板，由新式的沃坦软钢（）制成，以及一副同样由沃坦软钢制成的上层甲板。
服役历史.在整个20世纪30年代，柯尼斯堡级的三艘同级舰都被用作的训练巡洋舰。它们在