防护系统的改进主要是两个方面，一是炮塔的改进，二是加装了“施托拉”-1型光电干扰系统。T-90坦克的炮塔是T-72BM坦克炮塔的改进型，是俄罗斯坦克炮塔中防护性能最好的一种，其基体是类似于英国“乔巴姆”装甲的复合装甲，加上附加装甲而成。它的装甲由一个交替地镶有多层铝板和塑料板的主装甲壳体和一个可控制变形的部分组成。在主装甲外面，还加装了“接触”-5爆炸反应装甲。“施托拉”-1型光电干扰系统由四大部分组成：光电致盲器、激光报警探测器、抗激光烟幕弹发射器和系统控制装置。在炮管的两侧装有2个光电干扰发射器。该光电干扰系统通过产生一对酷似导弹后部的跟踪应答信标的两个假图像，使制式有线制导的反坦克导弹的跟踪器“受骗上当”。激光报警探测器受到激光的照射时能向乘员发出报警，该光电干扰系统可以自动方式工作，发射烟幕弹，使激光测距仪或激光指示器失效；也可以半自动方式工作，由车长决定是否发射烟幕弹。T-90坦克上采用的是3D17型烟幕弹，该弹形成烟幕的时间约3秒，烟幕持续时间为20秒。这套光电干扰系统能连续工作6小时，能有效地对付诸如美国“陶”式、“龙”式、“海尔法”、“小牛”等导弹和激光制导炮弹，使西方国家大多数反坦克导弹的命中概率降低75%～80%。