Noshiro là chiếc thứ hai trong lớp tàu tuần dương hạng nhẹ Agano. Lớp tàu này được thiết kế như những con tàu nhanh nhẹn với vỏ giáp mỏng để chỉ huy hải đội tàu khu trục hay tàu ngầm, và được dự định để thay thế cho các lớp tàu tuần dương hạng nhẹ cũ được chế tạo sau khi Chiến tranh Thế giới thứ nhất kết thúc.

Noshiro được đặt lườn vào ngày 4 tháng 9 năm 1941, được hạ thủy vào ngày 19 tháng 7 năm 1942 và được đưa ra hoạt động không đầy một năm sau đó vào ngày 30 tháng 6 năm 1943 tại xưởng hải quân Yokosuka.