Hlavní výzbroj tvořilo devět děl ráže pouhých 280 mm. Na úkor dělové výzbroje byla ušetřená tonáž věnována ve prospěch pancéřové ochrany. Uvažovalo se o tom, že v budoucnu budou instalována děla ráže 15", ale k tomu nakonec nedošlo. Jednalo se o děla SK/LC28 ráže 11"/54,5 vyrobená v Kruppových závodech a byla umístěna ve standardních trojdělových věžích Dreh C/34 - dvě věže na přídi a jedna na zádi. Hmotnost hlavně přesahovala 53 tun a střílela projektily AP(protipancéř) o hmotnosti 330 kg nebo HE(bombardovací/fragmentační) o hmotnosti 315 kg na vzdálenost až 40,9 km při elevaci 40 stupňů. Hlaveň měla drážkový vývrt s 80. drážkami a průraznost projektilů činila až 205 mm pancéře na vzdálenost 27 km.

Sekundární výzbroj tvořilo 12 děl SKC/28 ráže 150mm (5,9"/55) v následující konfiguraci: osm děl ve čtyřech dvoudělových věžích Dreh LC/34 a čtyři děla v jednodělových věžích MPL C/35. Byla to děla určená jak proti leteckým tak proti hladinovým cílům. Jejich kadence činila 6-8 ran za minutu a střílela protipancéřovými projektily a fragmentačními granáty a bylo možno z nich odpalovat světlice. Úsťová rychlost byla 875 metrů za sekundu. Zásoby munice činila u lodí třídy Scharnhorstprůměrně 133-150 kusů na hlaveň.

Protileteckou výzbroj tvořilo 14 kanónů SKC/33 ráže 105mm ve dvojvěžích LC/31 a další kanóny ráže 37mm a 20mm.

Pohon lodi tvořilo 12 bubnových kotlů Wagner, které hnaly páru o teplotě 450°C na tři turbíny Brown-Boveri. Loď hnaná třemi lodními šrouby dosahovala rychlosti 32 uzlů a při této rychlosti byl teoretický akční rádius 2 200 námořních mil. Akční rádius spočítaný pro optimální rychlost a spotřebu strojů činil 9 020 námořních mil při rychlosti 15 uzlů. Maximální zásoba vezeného paliva byla 6 200 tun.

Pancéřování lodi bylo, jak je uvedeno výše, provedeno velmi kvalitně a masivně. Boční pás měl maximální tloušťku 320 mm nahoře a od zhruba jedné třetiny výšky se směrem dolů klínovitě zužoval na tloušťku 170 mm. Horní paluba byla chráněna pancéřem tloušťky 48,3 mm a další paluba měla tloušťku 150 mm. Přední přepážka měla tloušťku 150 mm, pancéř věží a barbet dosahoval tloušťky 350 mm. Původně příkře skosená příď byla později, stejně jako u Gneisenau, nahrazena kliprovou přídí. Boky byly poměrně nízké a tak se i na mírně rozbouřeném moři přes ně přelévala voda a hlavní paluba byla stále mokrá.

Loď nesla tři průzkumné hydroplány vypouštěné ze dvou katapultů. Již v roce 1939 byla loďScharnhorst vybavena námořním radarem FuMO 22 pracujícím na frekvenci 368 MHz, v průběhu války byl nahrazen typem FuMO 26 nebo 27.