99式主戰坦克的炮塔沒有采取鵝卵石式鑄造炮塔，而是采取了全焊接鋼裝甲結構，這樣避免了在澆鑄過程中造成的裝甲厚度不均勻，使得其裝甲防護性能較老式中國坦克有了較大的提高。
99式坦克厚度為220毫米、傾角為68度的復合裝甲，再加裝了前部的楔形模塊化裝甲，正面的防護達700毫米，車體防護能力相當於500～600毫米厚的均質鋼裝甲，如果在炮塔和車體上加裝新型主動反應裝甲後，抗裝甲和破甲彈的能力可達1000～1200毫米。
眾所周知，坦克最大著彈部位是炮塔，99式主戰坦克在炮塔裝甲上下了大工夫，其防護性能十分出眾。在1997年冬季進行的低溫試驗中，99式坦克經受了14發105尾翼穩定脫殼穿甲彈的攻擊，沒有壹發能夠擊穿它的前裝甲。並在正面防護弧度範圍內安裝了復合裝甲。炮塔構形扁平，擁有極佳的抗彈性。
炮塔由復合裝甲板構成，炮塔前的復合裝甲厚度600毫米左右，炮塔的其它部位則被鐵柵欄及各種附加物所包圍。由於復合裝甲為組合件，故可隨著裝甲技術的進步而更新。可掛裝復合反應裝甲板或屏蔽裝甲。車內裝有高效自動滅火/抑爆裝置，可在10毫秒內熄滅火災。
99式坦克的車體及炮塔均為全焊接鋼裝甲結構，並在正面防護弧度範圍內安裝了復合裝甲。另外值得註意的是，98式坦克炮塔右後部有壹部車載式的光電對抗裝置，它主要對付敵方坦克的激光測距機和反坦克導彈的紅外制導系統，它針對敵方發出的激光束和紅外制導信號向坦克乘員及時發出警告，並自動控制對抗系統加以迷茫。
它的出現，使得98式坦克有了近程反導的主動防禦能力，此類設備屬世界領先水平的設備。另外，99式坦克還可以加裝我國已經研制成功的三代附加反應裝甲，使得其防護力更加強大。
除了裝甲防護，99式主戰坦克在炮塔兩側擁有10具發射筒，可以發射煙幕彈制造煙幕幹擾敵方。另外，將燃油噴入排氣管，99式坦克可以制造可持續4分鐘長達400米的煙幕。
美國的m1a2車體和炮塔的裝甲厚度相當於600毫米和700毫米的均質裝甲，德國的豹2a6車體和炮塔的裝甲厚度相當於580毫米和700毫米的均質裝甲，日本的90式車體和炮塔的裝甲厚度相當於500毫米和560毫米的均質裝甲，由此看來，我們的ztz99主戰坦克與西方坦克的防護水平基本上在同壹層次上。