本型の機関は竣工時には宮原式石炭・重油混焼水管缶24基とブラウン・カーチス式直結タービンを採用し、機関出力40,000馬力で速力22.5ノットを発揮する見込みであった。公試験時には扶桑が22.7ノット、山城が23ノットを記録したが、山城はその際タービンの軸受けが破損する事となった。その後扶桑型が運用される際の実速は21ノット程度だったという記録が残っており、1928年にまとめられた『山城型戦艦操縦性能』では高速時速力が伊勢型の23ノットに対し山城は20ノットという記録も残っている。加えて高速時に大きく舵を切ると速度が急激に低下するという欠点もあった。この点は他の戦艦と編隊行動を取る場合に問題とされる場合があった。本型はボイラー室は武装配置の関係で4室に分けられ、1番煙突の下部に1番・2番缶室が配置され、3番主砲塔を挟んで2番煙突の下部に3番・4番缶室を配置していた。タービン室は第4主砲塔を挟むように前部機械室と後部機械室を配置し、タービンの構成は高速・中速・低速の三種類の直結タービンを1組として片舷2軸を推進するもので、前部機械室に中速タービンで外軸を推進し、後部機械室に高速・低速タービンで内軸を推進した。4番主砲塔の位置は5番主砲塔と変わらない高所に配置されているが、これは動力を伝達する内軸を主砲塔弾薬庫の下に通したからではなく、艦載艇を運用するにあたって主砲塔が邪魔をしないようにするためであった。機関については後の改装時に大幅な改変を受けた。
本型は全長：630フィート 基準排水量:30,600トンを誇る世界最大の戦艦として竣工し、水線部防御は最大で305mm、主砲バーベットは280mm、司令塔は305mmと河内型戦艦と比べて重装甲に設計され、排水量の約26%が防御重量に充てられていた。しかしその防御様式は近戦志向であり河内型に比べて大きく進化はしたものではなく、また国内の製鋼技術ではヴィッカース社製の甲鈑よりも性能の劣るものしか製造できなかった為に金剛型にさえ防御能力で劣ったという意見もある。当時の日本の技術では12インチ(305mm)以上の甲鈑を作る事が出来なかった事に加え、砲塔数が多かった事により防御を要する区画が広くなりすぎ防御設計は困難なものとなった。設計経験の浅さもあり、結果として本型の防御は列強の同世代と比較しても平凡なものであり、問題視されることも多かった。当時の日本艦の通例としてダメージコントロールについてもあまり考慮されておらず、主砲塔には撒水装置すらなかった。
副砲には打撃性能を重視して「50口径四十一式15cm砲」を採用した。これを単装砲架で舷側ケースメイト（砲郭）配置で位置は二番甲板の下方に、3番主砲塔を中心として放射線状に配され、片舷8門ずつ計16門を搭載した。しかし、この砲は主砲射撃時の爆風の影響を大きく受け、射撃・観測が困難となるといった問題があった上に砲弾重量が大きいために装填速度が落ち速射が困難という問題が発生している。その他、対水雷艇用にアームストロング社からライセンス生産した「四一式 短8cm単装砲（40口径）」を4門装備していたが、「山城」では、竣工直後、これを高角砲架と組み合わせた対空兵器として「三年式 8cm（40口径）高角砲」を単装砲架で4基搭載し、日本で初めて高角砲を搭載した戦艦となった。装備位置は前部マストの側面に片舷1基ずつと、2番煙突の側面に片舷1基ずつの計4基である。なお「扶桑」にはこの装備が1918年に設けられた。他、53.3 cm 水中魚雷発射管を1番主砲塔の前方・水線下に1基、2番主砲塔の後方・水線下に1基、4番主砲塔の側面・水線下に1基の、片舷3基ずつ計6基装備した。
まず、年代別代表では、U-18代表としてセンテナリー・シールド (Centenary Shield)優勝に貢献する。その後、U-21代表、U-23代表でもプレーし、前者では2007年のU-21スウェーデン戦で初出場を飾り、2010年8月のタラー・スタジアムで自身初にして唯一となる得点を挙げ、U-21トルコ戦においては主将を務めた。また、同カテゴリーにおいては、2009年と2010年の2年連続でアイルランドサッカー協会が選出する21歳以下の最優秀選手に選出された。2010年10月にジョバンニ・トラパットーニ監督によってA代表に初招集され、2011年2月8日にネイションズカップのウェールズ戦で初出場を飾る。初出場から暫くは、出場機会を確保するのに苦労しており、また、クラブでの負傷も影響し、同年6月7日のイタリアとの親善試合を最後に2012年8月のセルビアとの親善試合まで遠ざかっていた。しかし、復帰以降はギリシャ戦で代表されるようにジョバンニ・トラパットーニ監督の称賛を得、2013年5月29日のウェンブリー・スタジアムでのイングランド戦でシェーン・ロングのゴールをアシストし、マン・オブ・ザ・マッチに選ばれた後には、トラパットーニ監督が指導したイタリア代表の往年の名サイドバックであるアントニオ・カブリーニとクラウディオ・ジェンティーレのレベルに到達する可能性を秘めていることが示唆される程の信頼を勝ち取っており、10月21日の2014 FIFAワールドカップ予選でのドイツ戦 (0-3)では初めてキャプテンを任された。同年11月にトラパットーニ監督の後任として、マーティン・オニール監督が就任して以降も定位置を確保している。2016年10月6日の2018 FIFAワールドカップ予選、ジョージア戦で代表初得点を挙げた。2017年3月24日の2018 FIFAワールドカップ予選、ウェールズ戦において後半26分、ニール・テイラーの激しいスライディングを受け、右足脛を骨折した。