Для защиты от неиспользуемого излучения рентгеновские трубки помещают в специальные защитные кожухи с окнами для выхода рабочего пучка. Защитные кожухи предназначены также для обеспечения безопасности работающего персонала от высокого напряжения. В качестве изолирующей среды в кожухах используют трансформаторное масло, а иногда бакелит, пластмассы, газ SF-6 и др., в качестве защитного материала — листовой свинец, конструкционным материалом служит сталь. Кроме того, применяют также "самозащищенные" рентгеновские трубки, в которых защита от неиспользуемого излучения в зависимости от конструкции трубки осуществляется различными способами. В некоторых конструкциях трубок для защиты от неиспользуемого излучения среднюю часть трубки изготовляют из металла (феррохрома) и снаружи на нее накладывают слой свинца. При этом для выхода рентгеновского излучения предусмотрено специальное окно. Излучение, рассеянное в осевых направлениях трубки, поглощается массивным катодом и анодом. В ряде конструкций рентгеновских трубок на аноде устанавливают массивный медный чехол (толщина стенки примерно 10 мм) с двумя отверстиями (осевым — для входа электронного пучка; боковым, закрытым бериллиевой пластинкой толщиной 1 — 2 мм, — для выхода рентгеновского излучения). В осевых направлениях излучение ослабляется массивным катодом и медным чехлом. Для увеличения поглощения излучения чехол анода изготовляют из сплава меди с вольфрамовым порошком. Применяют также и некоторые другие конструкции защитных трубок.