载排水量相应增加至62479吨，超越美国的列克星敦级战列巡洋舰成为有史以来吨位最大的作战舰艇。
沿循自上一场大战结束以来惯有的双联装主炮配置，采用8门45倍径的18英寸主炮——这是克虏伯军火公司历经十年研发成功的杰作。考虑到交战距离的增大，该型火炮自设计之初就确定为中速标准弹方案，炮口动能较美国北卡罗来纳级战列舰装备的同口径主炮高出4%，单发威力完虐现役的各种16英寸舰炮，而新式液压式系统的运用保证了日耳曼尼亚级双联装主炮每分钟2发的最高射和主炮塔每秒4度的最大旋转速度，使得德国海军的新式主力舰在火力和火控方面足以匹敌美国的北卡罗来纳级。
在外行人眼里，日耳曼尼亚级战列舰在火力方面最大的亮点是用上了德国海军翘首以盼的18英寸主炮，而在内行人眼里，洛伦兹-iid型火控雷达才是真正带来质变的利器，它运用了欧洲最顶尖的电子探测和机械计算技术，不但理论数据极为耀眼，测试情况亦令人信服，在遇到浓雾天气或夜间交战时尤其能够体现出它们的非凡价值。此外，雷达火控还首度运用在了防空武器上，日耳曼尼亚级取消了以往德国战列舰辅助武备150毫米副炮、88毫米高平两用炮、37毫米高炮、20毫米机炮、12。7毫米机枪的五级配置，简化为127毫米高平两用炮、37毫米高炮、20毫米机关炮三级配置，利用四套雷达火控系统对分为四组的12座127毫米双联装副炮进行射击指引，大幅度提高了防空系统的运作效率。
防护方面，55000吨级的日耳曼尼亚级较45000吨级的北卡罗来纳强了不止一星半点。考虑到这一时期美德两国最好的装甲钢材处于同一水平，装甲厚度和防护设计是决定防护力高低的关键因素，日耳曼尼亚级的整体防护采用跟德意志级一样的“保险箱”构造，将主弹药库、锅炉舱、轮机舱等重要部位置于复合式水平装甲和倾斜式舷侧装甲的完整保护之下，舷侧装甲带抵御攻击的标准从16英寸舰炮提升至18英寸，水下防护系统为五层隔舱、三层舰底，水平防护以抵御1500公斤穿甲炸弹的高空俯冲轰炸和18英寸舰炮的大角度轰击为设计标准，抗沉性能在德意志级战列舰的基础上有了进一步的提升，而双联装主炮配置虽牺牲了火力密度和单位输出，却有利于提升主炮塔的防护能力和生存性能。至于早前饱受诟病的座圈防护问题，经历大战的洗礼，在巴伐利亚级和德意志级身上已得到妥善的解决，到了日耳曼尼亚级更是趋近完美。