占了总排水量的25%的吨位，四座三联装炮塔配置在舰艏和舰艉，均位于中轴线上，前后依据舰岛对称布置，一座炮塔内三门火炮总重达到2450吨，加上炮塔装甲1090吨）和弹药的重量，单座炮塔的旋回部的重量总重近4000吨，相当一艘轻巡洋舰的吨位了。20英寸的巨大炮管相当于中华帝国海军官兵们的卧铺宽度，铺上被子在里面休息都没问题。

炮塔防护盾的装甲很厚，帝国海军是不允许终极战列舰被敌人打得失去战斗力的，因此重点加强了防护。炮塔正面高达800毫米，可以说连光华大帝号自己发射的20英寸炮弹都无法将其摧毁。炮塔后部装有光华三十三年式35米基线测距仪，安装了电动罗经仪，陀螺水平抗浪稳定仪器，使得光华大帝号战列舰航行时可保持稳定的设计角度，炮塔两侧前面及顶部前面均是500毫米以上的匀质装甲，并且装有潜望式的光学瞄准镜和半机械半电子式的雷达火控瞄准指挥仪器。

20英寸的主炮炮管本身就已经非常大了，加上五十倍径的炮管长度，整个主炮就向一排放倒的粗号的电线杆，移动这个庞然大物依靠巨大功率的电机和强液压引擎，如果不是有核反应堆提供稳定的强大电力供应，普通的电机是无法胜任的。

及时有核反应堆供应电能，其主炮最终的仰角也只有65度，水平旋转只有240度，火炮装填炮弹时，被严格固定在3度位置上，炮塔旋回一周则要2.5分钟的时间。

光华大帝号战列舰的20英寸主炮的发射速度较明级战列舰大幅度降低，每3分钟才能发射一发炮弹。因为炮弹的重量已经达到2吨，尽管使用自动化机械装填方式，但是装填发射药药包剂量不变，数量却大幅度增加，因此需要更多的时间，最终完成主炮射击准备速度自然就慢了。为了配合强大的续航力，超级巨炮的炮弹基数也大幅度增加，为每门炮备弹200发。

原本明级战