Lorraine được chế tạo tại xưởng Ateliers & Chantiers de la Loire tại St. Nazaire, được đặt lườn vào ngày 1 tháng 8 năm 1912 và hạ thủy vào ngày 30 tháng 9 năm 1913. Nó được hoàn tất vào 27 tháng 7 năm 1916. Giống như các tàu chị em, Lorraine được trang bị dàn pháo chính kiểu hải pháo 340 mm/45 Modèle 1912 mới, nguyên của lớp thiết giáp hạm Normandie bị hủy bỏ, gồm mười khẩu bố trí trên những tháp pháo đôi: hai phía trước và hai phía sau trên trục giữa bắn thượng tầng, và một tháp pháo giữa tàu có thể bắn qua cả hai phía mạn tàu.

Trong các đợt tái trang bị từ năm 1921 đến năm 1922, 1926 đến 1927 và 1934 đến 1936, Lorraine được hiện đại hóa, với một máy phóng máy bay thay chỗ cho tháp pháo giữa tàu, bổ sung vũ khí phòng không hiện đại, và chuyển sang các nồi hơi đốt dầu. Cho dù công suất của hệ thống động cơ được nâng lên đến 43.000 mã lực, nó chỉ giúp tăng tốc độ tối đa thêm đôi chút đến 21 knot; cùng lớp vỏ giáp tương đối mỏng chỉ có 270 mm gây khó khăn trở ngại trong chiến đấu.