Z powodu niewytwarzania przez ówczesny przemysł amerykański walcowanych płyt pancernych o większych grubościach, konstruktorzy wczesnych okrętów pancernych szukali innych rozwiązań. Na „Galenie” zastosowano skomplikowany system opancerzenia z wąskich poziomych listew żelaznych ułożonych na drugiej warstwie zachodzących na siebie żelaznych poziomych kształtowników, których występy wchodziły w wycięcie na wewnętrznej powierzchni listew. Łączna grubość pancerza wynosiła 3⅛ cala żelaza (79 mm); spotykana w publikacjach jest jednak także wartość 3¼ lub 3½ calaSzczegółowy opis pancerza o grubości 3 1/8 cala podaje . W niektórych publikacjach spotykana jest ogólna informacja o grubości pancerza 3,25 cala (, ) lub 3,5 cala (, ).. Początkowo zaprojektowano pancerz o grubości 2½" (63,5 mm) na 1½" podkładzie z kauczuku, lecz w trakcie budowy zamiast kauczuku zastosowano dodatkową blachę ⅝". Drewniane – dębowe burty pod pancerzem miały grubość 18 cali (ok. 46 cm). Pancerz sięgał 4½ stopy poniżej linii wodnej (1,37 m). Osłonę uzupełniał pancerz żelazny grubości 1¼ cala (32 mm) pokrywający górny pokład (według niektórych publikacji, pokład jednak nie był opancerzony).