Башня — литая, в лобовой части на курсовых углах до 35° влево и вправо от продольной оси танка имеет комбинированную броню. Лобовая часть и крыша башни также прикрыты динамической защитой. В ее лобовой части смонтированы семь блоков и один контейнер КДЗ, еще 20 блоков установлены на крыше башни. Прямоугольные стальные экраны с элементами встроенной динамической защиты устанавливаются и на бортовые резинотканевые экраны.
Встроенная динамическая зашита обеспечивает значительное повышение противоснарядной стойкости танка. Она прикрывает более 50 % наружной поверхности лобовых деталей, бортов и крыши корпуса и башни и обеспечивает снижение бронепробиваемости кумулятивных боеприпасов на 50–60 %, а бронебойно-подкалиберных снарядов на 20 %.
С целью противорадиационной защиты членов экипажа корпус и башня машины в районах их рабочих мест прикрыты подбоем из водородосодержащего полимера с добавками лития, бора и свинца. Место механика-водителя дополнительно прикрыто надбоем из того же материала.
Основным вооружением танка является 125-мм гладкоствольная пушка 2А46М-4. С пушкой спарен 7,62-мм пулемет ПКТ (или ПКТМ). На командирской башенке смонтирована защитно-пулеметная установка с дистанционным электромеханическим управлением. В ней применен 12,7-мм пулемет НСВТ-12,7 или 6П49 КОРД. Боекомплект танка Т-90 состоит из 42 артвыстрелов, 2000 патронов к спаренному и 300 патронов к зенитному пулеметам.
Установленный на Т-90 комплекс управления огнем 1А45Т «Иртыш» обеспечивает наводчику ведение эффективного прицельного огня днем и ночью с места и в движении из пушки и спаренного пулемета, а совместно с аппаратурой комплекса управляемого вооружения — стрельбу управляемыми пакетами. В состав комплекса 1А45Т входят: автоматизированная система управления огнем 1А42; ночной прицельный комплекс ТО 1-К01 с ночным прицелом ТПН 4-49 «Буран ПА» или тепловизионный комплекс Т01-П02Т «Агава-2»; прицельно-наблюдательный комплекс командира ПНК-4С. В свою очередь автоматизированная СУО 1А42 включает в себя стабилизатор вооружения 2Э42-4 «Жасмин» и информационно-вычислительный дневной прицельный комплекс 1А43, состоящий из лазерного прицела-дальномера/прибора наведения 1Г46, баллистического вычислителя 1В528-1, блока переключателей и комплекта автоматических датчиков условий стрельбы (крена оси цапф пушки, ветра, скорости танка и курсового угла относительно цели). Прицельный комплекс автоматически учитывает и вводит поправки на изменение дальности до цели, углы прицеливания и боковые упреждения, на боковую составляющую скорости ветра, угол крена оси цапф пушки, температуры заряда и воздуха, износ канала ствола и тип снаряда.
На танке Т-90 установили комплекс управляемого вооружения (КУВ) 9К119 «Рефлекс», аналогичный применяемому на танке Т-80У. КУВ «Рефлекс» имеет полуавтоматическую систему управления с телеориентированием ракеты в лазерном луче. Комплекс 9К119 обеспечивает стрельбу по неподвижным и движущимся со скоростями до 70 км/ч целям на дальностях 100-5000 м при скорости танка до 30 км/ч. Это выгодно отличает его от КУВ 9К120, установленного на танке Т-72Б, который мог вести стрельбу ракетами только с места и с коротких остановок.
Выстрел ЗУБК20 комплекса «Рефлекс» состоит из управляемой ракеты 9МП9М и метательного устройства. Ракета 9М119М состоит из отсека управления, маршевого двигателя, боевой части, хвостового отсека и поддона. Аппаратура, размещенная в отсеке управления, преобразует электрические сигналы, поступающие с приемника измерительной системы координат, связанной с танком, в исполнительную и преобразование этих сигналов в механическое перемещение рулей. Рули раскрываются автоматически после вылета ракеты из ствола пушки.
На Т-90 установлен комплекс оптико-электронного подавления ТШУ-1-7 «Штора-1».