Основным вооружением Т-70 являлась нарезная полуавтоматическая 45-мм танковая пушка обр. 1932/38 гг. (20-К или 20К). Орудие монтировалось на цапфах справа от плоскости продольной симметрии башни для удобства работы командира машины. Пушка 20-К имела ствол длиной 46 калибров, высота линии огня составляла 1540 мм, дальность стрельбы прямой наводкой достигала 3600 м, максимально возможная — 4800 м. С пушкой был спарен 7,62-мм пулемёт ДТ-29, который мог легко сниматься со спаренной установки и использоваться вне танка как пехотный. Спаренная установка имела диапазон углов возвышения от −6 до +20° и круговой обстрел по горизонтали. Поворотный механизм башни зубчатого типа, с ручным приводом, располагался слева от командира танка, а подъёмный механизм пушки (винтового типа, также с ручным приводом) — справа. Спуск пушки и пулемёта — ножной: при нажатии левой педали открывался огонь из пулемёта, правой — из пушки.
Боекомплект орудия составлял 90 (70 для Т-70М) выстрелов унитарного заряжания (патронов). Для повышения удобства работы командира двадцать выстрелов располагались в специальном магазине, прочие — в стандартной укладке по бортам боевого отделения. При стрельбе бронебойными снарядами экстракция стреляной гильзы осуществлялась автоматически, а при ведении огня осколочными снарядами из-за меньшей длины отката ствола, обусловленной малой начальной скоростью осколочного снаряда, полуавтоматика не работала, и командиру приходилось открывать затвор и вынимать стреляную гильзу вручную. Теоретическая скорострельность орудия составляла 7-12 выстрелов в минуту, но из-за отсутствия заряжающего и необходимости ручной экстракции стреляной гильзы от осколочного снаряда темп огня на практике был в разы ниже, 3-5 выстрелов в минуту. В состав боекомплекта могли входить следующие снаряды:
| Номенклатура боеприпасов | |||||
| Тип | Обозначение | Вес снаряда, кг | Вес ВВ, г | Начальная скорость, м/с | Дальность табличная, м |
| Калиберные бронебойные снаряды | |||||
| Бронебойно-трассирующий тупоголовый с баллистическим наконечником | БР-240 | 1,43 | 18,5 (A-IX-2) | 760 | 4000 |
| Бронебойно-зажигательный трассирующий тупоголовый с баллистическим наконечником | БЗР-240 | 1,44 | 12,5+13 (зажигательный состав) | 760 | 4000 |
| Бронебойный тупоголовый с баллистическим наконечником | Б-240 | 1,43 | 19,5 (A-IX-2) | 760 | 4000 |
| Бронебойно-трассирующий остроголовый сплошной с баллистическим наконечником | БР-240СП | 1,43 | нет | 757 | 4000 |
| Подкалиберные бронебойные снаряды | |||||
| Подкалиберный бронебойно-трассирующий («катушечного» типа) | БР-240П | 0,85 | нет | 985 | 500 |
| Осколочные снаряды | |||||
| Осколочный стальной | О-240 | 1,98—2,15 | 78 | 335 | 4200 |
| Осколочный сталистого чугуна | О-240А | 1,98—2,15 | 78 | 335 | 4200 |
| Картечь | |||||
| Картечь | Щ-240 | 1,62 | 137 пуль, 100 г пороха | ? | ? |
| Таблица бронепробиваемости для 45-мм пушки 20К | ||
| Бронебойные тупоголовые снаряды Б-240, БР-240, БЗР-240 | ||
| Дальность, м | При угле встречи 60°, мм | При угле встречи 90°, мм |
| 100 | 43 | 52 |
| 250 | 39 | 48 |
| 500 | 35 | 43 |
| 1000 | 28 | 35 |
| 1500 | 23 | 28 |
| 2000 | 19 | 23 |
| Бронебойный остроголовый сплошной снаряд БР-240СП | ||
| Дальность, м | При угле встречи 60°, мм | При угле встречи 90°, мм |
| 100 | 49 | 59 |
| 250 | 45 | 55 |
| 500 | 40 | 51 |
| 1000 | 32 | 40 |
| 1500 | 26 | 33 |
| 2000 | 22 | 26 |
| Подкалиберный бронебойный снаряд БР-240П | ||
| Дальность, м | При угле встречи 60°, мм | При угле встречи 90°, мм |
| 100 | 70 | 96 |
| 200 | 84 | 65 |
| 300 | 72 | 59 |
| 400 | 53 | 61 |
| 500 | 47 | 51 |
| Приведённые данные относятся к советской методике измерения пробивной способности (рассчитано по формуле Жакоб-де-Марра для цементированной брони с коэффициентом K=2400). Следует помнить, что показатели бронепробиваемости могут заметно различаться при использовании различных партий снарядов и различной по технологии изготовления брони. | ||
Унитарные 45-мм выстрелы к танковой пушке 20-К:
1. УБР-243П с подкалиберным бронебойным снарядом БР-240П
2. УБР-243СП со сплошным бронебойным снарядом БР-240СП
3. УБЗР-243 с бронебойно-зажигательным снарядом БЗР-240
4. УО-243 с осколочной гранатой О-243
5. УЩ-243 с картечью Щ-240
Спаренный пулемёт ДТ имел боекомплект в 945 патронов (15 дисков), также экипаж снабжался одним пистолетом-пулемётом ППШ с 3 дисками (213 патронов) и 10 ручными гранатами Ф-1. В ряде случаев к этому вооружению добавлялся пистолет для стрельбы сигнальными ракетами.