Lớp tàu tuần dương K, vốn còn bao gồm các tàu chị em Königsberg và Karlsruhe, được thiết kế trong những năm 1920 trong giới hạn tải trọng 6.000 tấn đặt ra bởi Hiệp ước Versailles. Chúng sử dụng cả hai loại động cơ turbine hơi nước và động cơ diesel; và do 85% kết cấu con tàu được hàn thay vì nối bằng đinh tán, chúng mắc phải những vấn đề về độ bền kết cấu và độ ổn định khi đi biển.

Köln được đặt tên theo thành phố Köln. Nó được hạ thủy vào ngày 23 tháng 5 năm 1928 và được đưa ra hoạt động vào tháng 1 năm 1930.