ゲーム中の位置づけは、ちょうど軽巡洋艦と戦艦の中間にあたる。
容姿も軽巡洋艦娘と比べるとグッと年齢が上がり、JK～JD・更にはOLのお姉さんという印象になる。
しかもどういうわけか戦艦以上に大艦巨乳主義な艦娘が多い。なぜだ。
スロット数が改造後で4と軽巡洋艦より1つ増え、対空兵器「三式弾」が装備できるようになる。このため装備の自由度が広く、ステータスの数値上よりも更に軽巡洋艦より高い性能を発揮できる。火力自体も軽巡洋艦より増強されており、戦艦の装甲を撃ち抜くパターンもそれなりに多い。
また、夜戦突入時には自動的に回避・命中に補正がかかるため、難関海域ボスに対して『夜戦の一発』を期待できる。ただし、対潜能力は有しておらず（水上爆撃機を搭載した航空巡洋艦を除く）、潜水艦相手には攻撃を行わない。これも『ボスへの夜戦の一撃』を期待する向きにとってはメリットとして機能する。
雷装値は軽巡洋艦や駆逐艦より低いが、これは史実においても重巡洋艦の魚雷搭載数は少なめであった（※被弾時の誘爆リスクを抑えるため）ことに由来すると思われる。砲撃火力が高いので、トータルでの攻撃力は軽巡洋艦よりも高い。
戦艦や航空母艦の投入が制約される海域では主力として活躍することになる。

近代化改修の素材にした場合、火力・雷装・装甲の値をバランス良く伸ばす事が出来る。
戦艦や正規空母に比べれば入手性が段違いに良いので、特に火力を伸ばす際には重宝する。
利根型のみ対空も向上する（つまり全能力が向上する）。

『艦これ』では、史実で戦争に参加した旧日本海軍の重巡洋艦は全て実装されていると考えられる。ただし、第一次世界大戦までは装甲巡洋艦に分類されていた「八雲」および出雲型「出雲」「磐手」も第二次世界大戦中に海防艦から重巡洋艦(一等巡洋艦)に類別変更されているので、これらが重巡洋艦として実装される可能性も否定はできない。未製艦として、建造途中に空母に改設計された末、建造中止になった伊吹型（改鈴谷型）重巡洋艦「伊吹」が存在する。

海外艦は2014年秋にプリンツ・オイゲン、2016年冬にザラ、2016年春にポーラが実装された。
2016年春にポーラが実装されて以降は新規艦の追加がなくメンバーの増強が行われてこなかったが、2019年8月戦果上位褒賞にて米国製重巡洋艦用主砲である「8inch三連装砲 Mk.9」が実装された事で米国重巡洋艦、特に艤装にいる装備妖精と一緒に描かれた「アメリカコガラ」(メイン州やマサシューセッツ州の州鳥)からノーザンプトン級或いはポートランド級からの実装が予想されていた。そしてその予想通り、2019年秋イベでノーザンプトン級のヒューストンが実装され、遅れて2021年春イベでノーザンプトン級1番艦のノーザンプトンが実装された。
しかし1期では海外艦の実装がなかった軽巡洋艦が2期に入り怒涛の実装ラッシュが続いており気が付くと特務艦と海防艦を除いた大型艦の中で海外艦の実装数が潜水艦に次いで少ない状況になっている。

アップデートによる立ち位置の変化

初期の重巡はなぜか火力に関連するステータスが妙に低く、更に敵潜水艦もほとんど出てこなかったために攻撃面で一部軽巡洋艦の完全下位互換と化しており(夜戦能力においては駆逐艦にも劣っていた)、それでいて入渠時間は金剛型戦艦と変わらなかったりで｢育つまでが辛く育つ頃には戦力外、育ってもメリットがない｣という散々な有様であった。
そのようなわけで提督諸氏からは改善を望む声が多かったが、その声は運営に届いたらしく、ステータスの上方修正が行われた。以下にその軌跡を記す。

2013/09/18：派生艦の航空巡洋艦と共に夜戦時の攻撃力、命中、回避率が向上
2013年10月16日：全員の火力と装甲が底上げ(加古に関しては火力+21という非常な上方修正。ただし元が駆逐艦レベルの火力なのでこれでやっとマトモになった)。この修正によって9月の夜戦補正がまともに機能するようになった。
2013年12月11日：航空巡洋艦を除いて弾薬消費量がやや改善
2014年1月15日：更に火力が微向上
2014年4月23日：偵察機による弾着観測射撃システム実装。装備スロットの数が更に活きるようになった。

このように、全艦種を通しても直接の上方修正を含めた有利なアップデートが幾度も行なわれている。
当初は様々な要因が相まって不遇な印象があった艦種であるが、度重なる上方修正の結果航空戦艦に匹敵する昼戦火力と最強クラスの夜戦火力を持ち常用可能な燃費の対水上・対陸上攻撃特化型艦種という確固たるポジションを築くに至っている。

改二実装率も高く、2021年6月の時点で半数以上の艦に改二が実装されている（改の時点で改二に比肩する性能を持つプリンツ・オイゲンを除いても過半数）。

アーケードでは

軽巡洋艦娘と同じバランス型という位置付けだが雷装、回避、対潜以外のステータスが軒並み強化され、低練度でもそれなりの火力を出せるようになっており、主砲のリロードも早いので昼戦おける戦闘力が高い。デフォルトで副砲攻撃が可能だが副砲を装備すると副砲での攻撃回数が増え、リロード速度も上がるため出来るだけ副砲は装備させてやりたい。
装備スロットも改装後は4つになるため火力強化と索敵および着弾観測射撃の両立も可能。
速力も古鷹型が若干遅い程度で全体的にムラが少なく軽巡洋艦並みの速力を持つ。

低練度のときには装甲が高い戦艦クラスの深海棲艦に手を焼くことも多いが練度が上がってその装甲を抜けるようになれば手数の多さも相まって戦艦娘以上の総ダメージを叩き出すことも。

対潜攻撃と遠距離からの砲撃ができない部分以外はアーケードの仕様において最強格の艦種であると言ってもよく、これで遠距離砲撃が可能になるザラ砲が実装、量産の暁には死角が完全に消え、対潜以外は完全無欠の艦になりえる。
艦これアーケードにおいては最も使いやすい艦種なので戦艦と組ませて遠距離砲撃を補えばその安定感は増すだろう。

航空巡洋艦

最上型4隻は一定のレベルで、また利根型2隻が「改装設計図」を要する改二として航空巡洋艦に改造可能（ちなみにこれらのうち実際に航空巡洋艦として改装されたのは最上のみ。また、利根型は多くの資料で航空巡洋艦として扱われている）。

主な特徴としては、数値上のスペックで同格の純重巡よりも若干下回るが、下記の通り装備の幅の広さによる多用途性でそれを補う形となる。

「瑞雲」、「試製晴嵐」といった水上爆撃機を搭載し、航空戦への参加および潜水艦への攻撃が可能となる。
熟練艦載機整備員を搭載することで、火力の増強とともに、巡洋艦系では唯一、戦艦並の射程：長を実現することができる。ちなみに、熟練整備員は夜戦時の攻撃に影響しないため、夜戦の装備パターンを崩さずに火力増強が可能。入手経路が非常に限られているのがネック。
ドラム缶を装備可能であり、一部の「輸送任務」を冠した海域で、戦力を下げずにドラム缶装備数を確保できる。
水上戦闘機の実装により、空母の投入が制限されるような場面での制空権の確保、或いは補助が可能となる。
三式弾の他にWG42が装備可能で、対陸上型深海棲艦としての適性が重巡洋艦よりも高い。

昨今の環境の変化により、巡洋艦クラスでは唯一『WG42と三式弾が併用可能』、『輸送護衛部隊において制空権確保しつつ自分も主戦力なれる(特に高速統一が求められる場合)』等と上記の多用途性からくる使い勝手の良さから特にイベントでは人手不足になりがちである。

特に軽空母としての改二が実装された鈴谷と熊野が空母化してしまうとたったの4隻となる為、更に運用に慎重な判断が要求される。(鈴谷と熊野が軽空母である事が編成的に有利に働くイベント海域が登場した事でこの問題がいっきに表面化した。)

以上は重巡クラスの航空巡洋艦の話であるが、軽巡クラスの航空巡洋艦（ゲーム中では「軽（航空）巡洋艦」として区別されている）もゴトランド&ゴトランドandraが実装されている。軽巡クラスであるため低燃費（軽巡として見れば阿賀野型レベルの高燃費だが）である反面、水上戦闘機が装備不可能であるという制約が存在する。

艦これアーケードにおいては、

「水上爆撃機を装備することで空母と共に航空攻撃に参加可能」
「空母系全般と同じように航空爆雷による対潜攻撃可能」
「艦種は巡洋艦なので砲撃参加可能」
「上記理由から雷撃参加可能」

と、まさしくマルチロールファイターの名に相応しい立ち回りが可能になる。

ステータスの低さ(特に火力面)は複数艦同時砲撃や、アップデートにより実装された「弾着観測射撃」で充分カバー可能なレベルであり、手数の劣る空母を混成する場合に航空攻撃の底上げという意味では非常に頼もしい存在になる。
一方で航空戦力が航空巡洋艦のみの場合、敵編成に軽空母が1隻でも居ると航空優勢すら覚束なくなるのもブラウザ版と同じ。装備と編成を熟慮して運用することが求められる艦種である。

各型とその艦娘

重巡洋艦

古鷹型

古鷹型重巡洋艦一番艦古鷹 & 二番艦加古

重巡洋艦の元祖となった古鷹型の艦娘。古鷹型より古い艦で重巡洋艦の類別された艦もあるが、いずれもプレ・ドレッドノートスタイルの旧式艦であり、戦艦におけるドレッドノート、駆逐艦における吹雪、といった「コンポーネントを確定させた」艦としては古鷹型が世界初と呼んで差支えないと思われる。そもそも英国が古鷹にビビって策定されたのがカテゴリーA(重巡洋艦)だし。
古鷹は重巡洋艦を誇りに思っている礼儀正しい性格、加古は反対に物臭で常に睡眠欲と戦っている。
建造時は20cm単装砲を装備していたが、後に青葉型以降の重巡と同様に連装砲に改装された。
重巡カテゴリの中では最も旧式の艦のため、当初は性能が低め……というか軽巡洋艦以下の性能に設定されていたが、度重なるアップデートで火力が+16(加古はなんと+21)、装甲が+6と大幅強化され軽巡洋艦以下だった低性能からの脱却を果した。そして2014年12月1日には古鷹に、2015年6月12日には加古に改二が実装されるに至る。よかったね二人とも。

青葉型

青葉型重巡洋艦一番艦青葉

古鷹型の設計を改良した重巡洋艦。
従軍作家、海野十三氏が乗艦した経緯からか、事あるごとに取材と言い始める艦隊のパパラッチ。女性週刊誌並に話を誇張されかねないので、提督諸君は秘書艦との密会には注意するように。その職業柄か常に丁寧語。
姉妹艦の衣笠とは、戦果自慢をされたり、逆に彼女のドジを笑ってやったりと仲が良い。

青葉型重巡洋艦二番艦衣笠

「登録ユーザー数20万人突破記念」として実装された青葉の姉妹艦（そんな事実は殆ど忘れられているが）。因みに銀レア。
古鷹と同じくサボ島沖夜戦で青葉を護る形で奮戦した。
彼女の実装により、新たに「新三川艦隊を編成せよ」という任務が増えた。
割と肉食系の性格らしく、触りすぎると逆セクハラされる。
2013年11月13日、奇しくも彼女が沈んだ同日のメンテナンスで運営が狙ったかのごとく、改二(上右イラスト)が実装された。
性能は高雄改に少し届かず仕舞いだが、燃費は遥かに良い。

妙高型

妙高型重巡洋艦一番艦妙高

たおやかで丁寧な仲間想いの長女。
眉毛は濃いが、性格は落ちついている…というか妹達のキャラが濃い（特に次女と三女）。
しかし、彼女の躍動的な中破絵はよくコラ画像に使われる。
一番艦なだけあり、妹たちに比べて雷撃能力が大きく伸びる。
2014年7月4日のアップデートにて、末っ娘に続いて改二(上右イラスト)が実装された。

妙高型重巡洋艦二番艦那智

長門さんばりにかっこいいキャラだけど、たぶん天然で提督のセクハラにも気付いていない。
MVPセリフから察するにかなりの酒豪。
名前は似ているがちょび髭伍長とは一切関わりはない。
2015年1月23日のアップデートにて姉妹最後の改二が実装された(上右イラスト)。

妙高型重巡洋艦三番艦足柄

通称「飢えた狼」。
凄くカッコいいあだ名だが、そう思うのは日本人くらいで実際は英国流の皮肉だとか…
二次創作では「飢えた狼」になぞらえてかよく男に飢えているが、実際のゲーム中ではただひたすらに勝利を求める戦闘狂である。
2014年12月26日のアップデートにて改二が実装。
八重歯+主砲三つの論者積みと、狼っぷりにアクセル全開。

妙高型重巡洋艦四番艦羽黒

被虐系のM娘。常におどおどしていて何かにつけてすぐに謝る。
中破時の姿が布団とセットで大人気。
2014年5月23日のアップデートにて、姉たちに先駆けて改二(上右イラスト)が実装された。

なおモチーフ元について、妙高型ではなく「那智型」とする文献もある(竣工順が那智→羽黒→妙高→足柄であることを根拠にしたものであるという)。

高雄型

高雄型重巡洋艦一番艦高雄

大変分厚い胸部装甲を持つ。
発音からどうしてもそう聞こえてしまうが、カカオではない。
胸部装甲だけじゃなく基本スペックも軒並み高い優秀な艦娘。
落ち着いた性格だが、敵に対しては「バカめ、と言って差し上げますわ！」という強気に満ちた台詞を投げる。

高雄型重巡洋艦二番艦愛宕

姉の高雄同様、大変分厚い胸部装甲と抱擁力を持つ。
ぱんぱかぱーん。
史実だと姉の高雄より早く完成した妹で、姉と同じく基本スペックが高く優秀。

高雄型重巡洋艦三番艦摩耶

見た目に反して荒っぽい口調に驚かされる提督は少なくないはず。
提督に暴言を吐く事もあるが、お礼は照れずにしっかり言う。要するに単に自分に素直なだけである。
防空巡洋艦として改装されたので対空能力が伸びやすく、他の重巡に比べて早期に改造できるようになる。
育て切ると全艦娘中最強クラスの対空性能を手にする通称「対空番長」。空母がワンサカ出てくる後半の一部のマップで採用される事も。
2015年3月13日のアップデートにて高雄型で最初の改二(上右イラスト)となった。

高雄型重巡洋艦四番艦鳥海

高雄姉妹の末っ娘。
双子同然の摩耶共々、開戦のために近代化改修の機会を逃していたためか、姉の高雄・愛宕とは服装が違う(摩耶も同じ)。更に艦隊旗艦で常に出払っていたせいでほぼ原形を保っていた。
おっとりしている以外は戦闘の計算を気にするなど霧島のような性格だが、霧島よりも先に第一次ソロモン海戦で活躍した武闘派。
ちなみに製造も霧島と同じ三菱重工長崎造船所。
摩耶に遅れること二週間、3月27日に改二(上右)が実装された。ただし、史実で殆ど改修を受けなかった事に由来してか、改装設計図が必要となる点が痛い。

なお、モチーフ元について、史実に関する研究が進んだこともあり、海軍省の艦艇類別等級表をはじめ、上記とは逆に鳥海：三番艦、摩耶：四番艦とする文献も多く、近年発行されたムック「軍艦の散りぎわ」でもそちらの説に準拠している。

アドミラル・ヒッパー級

アドミラル・ヒッパー級重巡洋艦三番艦 プリンツ・オイゲン

2014年秋季イベント『発動!渾作戦』にて実装された艦娘。初の海外艦重巡にして、重巡最高の運を持つ幸運艦。イベントの目玉艦だけあり、その他の性能も改二に比肩するほど高く、装備の質も日本製重巡のそれを凌駕している。
明るく朗らかでビスマルクLoveだが、誰かさんと違って料理は得意。

ザラ級

ザラ級重巡洋艦一番艦ザラ

2016年冬季イベント『出撃!礼号作戦』にて実装された艦娘。粘り強さを信条としているが、酒癖の悪い妹のポーラを度々気にかけている。素の状態での射程が「長」になっている為、攻撃の先手を取りやすい。また、水上戦闘機運用によって制空も取りやすくなった。
2017年2月28日のアップデートでイタリア艦･海外重巡洋艦初の改二(上右)が実装された。
改装には「改装設計図」を必要とするが重巡1の昼戦火力を獲得した。

ザラ級重巡洋艦三番艦 ポーラ

2016年春季イベント『開設!基地航空隊』にて実装された艦娘。性能的には姉とほぼ同じ。ザラにしょっちゅう心配されるレベルの酒乱…をぶっちぎった通称「アル重」。鎮守府カウンターバーで全艦娘初の「24時間酒呑み勢」に分類された。

ノーザンプトン級

ノーザンプトン級重巡洋艦一番艦 ノーザンプトン

2021年春季イベント『激突!ルンガ沖夜戦』で実装された重巡洋艦娘。
アメリカ海軍所属では妹のヒューストンに続く2隻目で重巡洋艦で数少ない海外重巡洋艦。
存在自体はアメリカ空母「ホーネット」から示唆されていた。
アメリカ艦初の眼鏡艦娘で性格はヒューストンと同じで大人の女性だがMVPを取ると子供の用に無邪気にはしゃぐ一面も。第十五、第三十一駆逐隊に苦手意識があり書類は提督に任せるが一方ホーネットの書類はノーチェックで通すなどヘレナ以上に贔屓が凄い。

ノーザンプトン級重巡洋艦五番艦 ヒューストン

2016年冬季イベント『進撃!第二次作戦「南方作戦」』にて実装された艦娘。
同時に実装されたオーストラリア海軍軽巡洋艦「パース」とオランダ海軍軽巡洋艦「デ・ロイテル」と共に「ABDA艦隊」を組んでいた。艦隊内のお姉さん的ポジションで特にパースを気にかけている。

ニューオーリンズ級

ニューオーリンズ級重巡洋艦　四番艦 タスカルーサ

2023年春季イベント『絶対防衛線!「小笠原兵団」救援』で実装された重巡洋艦娘。

航空巡洋艦

最上型

最上型重巡洋艦一番艦最上

ショートヘアのボクっ娘。よく他の艦とぶつかるドジっ娘でもある。
最上型全員に言える事だが、改造すると史実通り航空巡洋艦になる（実際に改装されたのは最上のみ）。
かつては改造後も装備スロットが3つしかなかったり、加古よりも耐久が低く紙すぎて使いものにならなかったりと散々な評価だったが、度重なるアップデートで改造後のスロット数が4になり、耐久も姉妹艦共々大幅に強化され、扱いやすくなった。
また、2016年4月22日のアップデートで艦載機の搭載数が航巡最大（各スロットに5・6・5・11機、合計27機）となった。
2021年3月30日のアップデートで待望されていた改二とコンバート改装で大発や甲標的等が運用出来る特殊改装形態の改二特が実装された。改装設計図1枚の他に新型航空兵装資材2個に戦闘詳報も1枚消費する上に開発資材60個、改二特へは高速建造材60個に開発資材45個が必要とこちらも改装にかかる資源は多い

最上型重巡洋艦二番艦三隈

ツインテールのお嬢様キャラ。最上の事を「モガミン」と呼ぶ。
くまりんこ!
ちなみに、実は獲得が難しい艦娘のひとりである。
2014年5月現在、各1000を超える大量資材が必要な大型艦建造でしか建造できず、彼女を獲得するには難易度の高い4-3海域のボスを撃破して低確率のドロップを狙わなければならないからである。
同年9月25日のアップデートで5-2ボス撃破でもドロップするようになった。
2期以降では軽巡・駆逐のレベリングと戦果稼ぎが出来る7-1でのドロップ報告が多く入手難易度は大きく緩和された。
目だたないが、最上に次いで艦載機の搭載数が航巡2位（各スロットに5・6・5・8機、合計24機）となっている。

最上型重巡洋艦三番艦鈴谷

2013年8月のイベントで実装された艦娘。
ギャル語多様のノリの良い娘。しかし提督の間では根は真面目で純情だとの評価も多い。
同年10月4日のアップデートで建造による入手が可能となった。
2017年4月5日のアップデートで最上型初の改二(上中央)更にコンバート改装で軽空母となる航改二(上右)が実装された。
ただし改装設計図を改二で1枚、航改二で更にもう1枚の合計2枚、航改二から改二に戻してもう一度航改二に戻そうとするとその度に設計図を消費する等実装時点で運用コストが高い改装であった。(2021年7月現在ではよりハイコストな改二艦が増えた為消費が設計図のみの鈴谷と熊野の改装は改二と航改二の両方を準備している提督も多い。)

最上型重巡洋艦四番艦熊野

鈴谷と同じく2013年8月のイベントで実装された。
お洒落な衣食住を心掛けている、言動からして(三隈とは別系統の)お嬢様タイプ……なのだが、戦闘時にはテニス選手張りに奇声を上げつつ砲撃すると言う一面も。
鈴谷共々こちらも同年10月16日のアップデートで建造可能となった。
2017年6月6日のアップデートで鈴谷に続いて改二(上中央)とコンバート改装となる軽空母の航改二(上右)が実装された。
改装の内容は鈴谷と全くの同仕様の為、今後も他に要設計図改二が実装されると思われるので勲章及び改装設計図の使用は計画的に。

利根型

利根型重巡洋艦一番艦利根（左イラスト右）・二番艦　筑摩（左イラスト左）

「吾輩」で「のじゃ」口調の古風で負けず嫌いな利根と、利根の事ばかり気にしているが丁寧な物腰の筑摩の姉妹。
見た目に反して利根の方が少しお姉さん。いずれも索敵には自信があり、実際索敵の値は高い。他の能力も高水準であり、トータルの性能では日本重巡最高レベル。
航空巡洋艦への改造（改二：「改装設計図」が必要）では、重巡時代のステータスをそのまま引き継ぎつつ水上機運用が可能となるため、事実上最強の航巡となる。後部に航空艤装を集中配置した構造であるためか、3番目、4番目のスロットの搭載数が多めになっている。

海上自衛隊の護衛艦に転生した重巡洋艦娘

2021年6月現在、次の重巡洋艦の名称を受け継いだ護衛艦が就役している。

妙高型由来

・妙高→こんごう型護衛艦3番艦みょうこう
・足柄→あたご型護衛艦2番艦あしがら
・羽黒→まや型護衛艦2番艦はぐろ

高雄型由来

・鳥海→こんごう型護衛艦4番艦ちょうかい
・愛宕→あたご型護衛艦1番艦あたご
・摩耶→まや型護衛艦1番艦まや

最上型由来

・熊野→もがみ型護衛艦2番艦くまの
・最上→もがみ型護衛艦1番艦もがみ

利根型由来

・利根→あぶくま型護衛艦6番艦とね
・筑摩→あぶくま型護衛艦5番艦ちくま
以上はいずれも竣工順で、「もがみ」が4代目、妙高型由来の3隻が2代目、それ以外は3代目。

このうち、ミサイル護衛艦(DDG)である「みょうこう」「ちょうかい」「あたご」「あしがら」「まや」は「イージスシステムを搭載したミサイル護衛艦」という従来なかった特性から山岳名が採用されるようになり、同じ命名規則の彼女らから受け継がれている。
海自のDDGは「みょうこう」までと「あたご」型は三菱長崎で建造されたが、「ちょうかい」のみ石川島播磨重工東京工場(2001年度末閉鎖)で建造された。艦娘のモチーフである先代が三菱長崎生まれであるのに対し、当代がむしろその三菱長崎ではない別の造船所で建造された理由については複数の説があるが、「建造技術向上の均質化をはかるべく三菱長崎以外にも登板の機会を与えた」とするのが通説である。尚、「まや」型は2隻全艦がジャパンマリンユナイテッド横浜事業所磯子工場にて建造た。

また、沿岸護衛艦（DE）と多機能護衛艦（FFM）は河川名が使用され、前述の「もがみ」「くまの」に関しては過去にも使われた実績がある(現在はすべて退役)。

最上型由来

・最上→いすず型護衛艦2番艦もがみ
・三隈→ちくご型護衛艦3番艦みくま
・熊野→ちくご型護衛艦10番艦くまの

艦娘一覧(略型)

古鷹型	古鷹	加古
青葉型	青葉	衣笠
妙高型	妙高	那智	足柄	羽黒
高雄型	高雄	愛宕	摩耶	鳥海
アドミラル・ヒッパー級	プリンツ・オイゲン
ザラ級	ザラ	ポーラ
ノーザンプトン級	ノーザンプトン	ヒューストン
ニューオーリンズ級	タスカルーサ
最上型	最上	三隈	鈴谷	熊野
利根型	利根	筑摩