В мирное время боекомплект состоял из 640 снарядов для всех восьми орудий главного калибра или 80 снарядов на ствол. Комплектация боекомплекта включала 24 бронебойных, 28 полубронебойных, 28 фугасных, а также 6 шрапнельных снарядов. Во время войны боекомплект увеличивался до 880 снарядов для всех восьми орудий главного калибра или 110 снарядов на ствол (33 бронебойных, 38 полубронебойными и 39 фугасных). Ко времени Ютландского боя комплектация изменилась на 66 бронебойных, 22 полубронебойных и 22 фугасных. После Ютландского боя рекомендовали уменьшить количество фугасных снарядов до 10 на орудие, затем иметь 55 бронебойных и 55 полубронебойных. Окончательно боекомплект на орудие составлял 77 бронебойных новой конструкции и 33 полубронебойных.

Когда корабль вступил в строй, на нем в гидравлической системе для осуществления поворота всех четырех башен имелось только два насоса наводки орудий с помощью гидравлического привода, что было явно недостаточно. Третий насос гидравлической системы добавили в 1913 г. По окончании постройки на "Лайоне" и "Принсес Роял" приборов управления стрельбой центральной наводки установлено не было. Их установили на марсы фок-мачты "Лайона" к маю 1915 г., на "Принсес Роял" в начале 1916 г. Второй комплект таких же приборов установили в кормовой части "Лайона" в сентябре 1918 г., а на "Принсес Роял" к концу 1918 г.

Противоминная артиллерия, предназначенная для ведения огня по всем видам морских и береговых целей, первоначально состояла из 16 скорострельных 102-мм орудий с длиной канала ствола 50 калибров (5100 мм) образца QF.Mk.VII в установках образца P.IV на "Лайоне" и образца P.II на "Принсес Роял". Восемь из них разместили в передней надстройке, восемь в задней. 102-мм орудия противоминной артиллерии разместили довольно удачно . Они имели высокорасположенный пункт управления стрельбой и хорошо спланированную концентрацию огня из восьми орудий вперед, четырех назад и восемь побортно. Переднюю пару орудий кормовой группы установили в углах надстройки, что обеспечило им значительный сектор ведения огня вперед.

В мирное время общий боекомплект составлял 2400 выстрелов или по 150 на ствол. Первоначально боекомплект составлял 45 полубронебойных и 105 фугасных выстрелов, позднее 38 полубронебойных и 90 фугасных и 22 фугасных с ночным трассером. Во время военных действий общий боекомплект возрастал до 3200 выстрелов или по 200 выстрелов на орудие.

В апреле 1917 г. количество 102-мм орудий на обоих кораблях уменьшили до 15, сняв на "Лайоне" левое кормовое орудие и на "Принсес Роял" правое кормовое. Приборы центрального управления стрельбой противоминной артиллерии предполагали установить на этих крейсерах к маю 1918 г., но до конца первой мировой войны их так и не установили. На вооружении кораблей имелась также одна 76-мм десантная пушка и пять пулеметов системы Максим.

Состав зенитного вооружения часто менялся и в разные периоды службы крейсеров был различным. Превоначально на вооружении "Лайона" находилась одна 76-мм зенитная пушка Готчкисса, установленная в октябре 1914 г.

В январе 1915 г. добавили еще одну 76-мм зенитную пушку образца Mk.I. В июле 1915 г. 76- мм зенитную пушку Гочткисса заменили второй 76-мм зенитной пушкой образца Mk.I, затем одну из них сняли. В течение 1915-16 г.г. на нем в наличии имелась только одна такая зенитная пушка. В апреле 1917 г. еще одну 76-мм зенитную пушку образца Mk.I получили с "Принсес Роял" взамен ближайшего к корме 102-мм скорострельного орудия, снятого с левого борта. Его переделали под угол возвышения ствола в 60° и установили на "Принсес Роял". С апреля 1917 г. на "Лайоне" снова стояли две 76-мм зенитные пушки образца Mk.I, которые оставались до конца его службы.

Первоначально боекомплект 76-мм зенитных пушек Готчкисса составлял 500 фугасных выстрелов и 30 шрапнельных. Боекомплект 76- мм зенитных пушек образца Mk.I составлял 270 фугасных выстрелов и 30 шрапнельных, но в дальнейшем его уменьшили до 120 фугасных и 30 зажигательных выстрелов. Боекомплект 102- мм зенитных орудий составлял 75 полубронебойных с головным взрывателем и 75 шрапнельных выстрелов, а позднее 160 фугасных и 40 зажигательных.

По окончании постройки оба крейсера имели по четыре 47-мм салютных пушки Готчкисса. В 1914 г. на "Лайоне" во время шторма смыло одну такую пушку с правого борта. В апреле 1915 г. с него сняли еще две 47-мм салютные пушки, а последнюю демонтировали в августе 1915 г. В апреле 1915 г. с "Принсес Роял" демонтировали все 47-мм салютные пушки Готчкисса. В мае-июне 1919 г. их в количестве четырех снова установили на каждом корабле.

Торпедное вооружение крейсеров, как и на "Индефатигейбле", состояло из двух бортовых 533-мм подводных торпедных аппаратов перед барбетом башни "А" с общим боекомплектом в 14 торпед.

Вертикальное бронирование оказалось существенно сильнее, чем у крейсеров предыдущих типов. Согласно первоначального проекта общее бронирование посчитали недостаточным и решили усилить вертикальную броню с 18 по 138 шпангоут (переднее расположение броневого пояса), а переднюю броневую переборку передвинуть вперед. Толщину верхней и нижней (бронированной) палуб в этом районе также увеличили.

3 января 1910 г. первый морской лорд Фишер утвердил эти изменения. Общий вес их вертикальной брони составлял 3878 т (60,6% общего веса брони), но в процентном отношении это было меньше, чем у его германского двойника "Зейдлица".

Различия в бронировании "Лайона" и "Принсес Роял", по сравнению с "Индефатигейблом", заключалось в следующем: главный броневой пояс был на 77 мм толще напротив погребов боезапаса в средней части корпуса, котельных и машинных отделений, в районе погребов боезапаса передних башен и на 25,4 мм в районе кормовой башни. 127-152-мм верхний броневой пояс установили в районе между верхней и главной палубами для защиты погребов боезапаса, котельного и машинного отделений, чего вообще не было на "Индефатигейбле". Общая толщина бронирования палуб была на 51 мм меньше над погребами боезапаса и на 13 мм над энергетической установкой; максимальная толщина бронирования барбетов увеличилась на 51 мм; продольные бронированные экраны имели толщину 64-51-64 мм по сравнению с 51 мм на "Индефатигейбле".

Вертикальное бронирование борта состояло из верхнего и главного (нижнего) броневого пояса из крупповской цементированной брони. Оно покрывало борт крейсера до верхней палубы и от передней боевой рубки до кормовой переборки помещения главных конденсаторов. Главный броневой пояс толщиной 229 мм и длиной 116 м простирался от переднего конца передней боевой рубки до внутренней стороны барбета башни "Y". Его верхний край проходил на уровне главной палубы на 2,59 м выше ватерлинии при нормальном водоизмещении. Нижний край уходил под воду на 0,91 м ниже нормальной ватерлинии (1,07 м при водоизмещении в полном грузу). Вся ширина главного броневого пояса составляла 3,5 м.

Далее в носовую часть броневой пояс простирался толщиной 152-127-102 мм на той же высоте, что и средняя часть главного броневого пояса толщиной 152 мм, на длину 14 м до внутренней стороны барбета башни "А" и 127 мм на длину 8,5 м в районе барбета этой башни, после чего на длине 26 м он уменьшался до 102 мм, не доходя 15,2 м до форштевня. В кормовую оконечность главный броневой пояс продолжался толщиной 127-102 мм на длине 11,3м на той же высоте, что и средняя часть, оканчиваясь в 22,3 м от кормы. Общая длина прикрытой броневым поясом части корпуса по ватерлинии составляла 175,8 м (82,6% длины корпуса по ватерлинии). По концам бронированных поясов в носу и корме корпуса установили поперечные 102-мм броневые переборки.

Между главной и нижней (бронированной) палубами верхний броневой пояс имел толщину 152 мм и простирался на ту же длину, что и главный броневой пояс, ограничиваясь районом между главной и верхней палубами. В районе барбета башни "В" его уменьшили до 127 мм, в районе барбетов башен "А" и "Y" и далее к носовой и кормовой оконечностям до 102 мм, причем он не доходил до оконечностей и оканчивался в носу и корме 102-мм поперечными броневыми переборками.