.IS-3的装甲防护力在1945年时可说是最为出色的。它的装甲主要是设计来抵挡如德国88毫米反战车炮、88毫米KwK 43战车炮以及75毫米KwK 42战车炮等强力火炮的射击。装甲对于PaK 40反战车炮也有相当优异的防护力。IS-3使用焊接的轧压均质装甲。正面装甲厚110毫米，左右两侧均倾斜56度；首下装甲倾斜63度，而驾驶舱顶盖处倾斜73度。车体两侧的装甲皆厚90毫米；上半部倾斜60度，后方还包含了一层间隙装甲，下半部则垂直无倾斜。后方装甲则为60毫米厚，倾斜41度。车体顶部是以数块厚20毫米的装