Posen được đặt hàng dưới cái tên tạm thời Ersatz Baden[Ghi chú 2] như là chiếc nhằm thay thế cho chiếc tàu frigate bọc thép Baden thuộc lớp Sachsen.[1] Tàu đặt lườn vào ngày 11 tháng 6 năm 1907 tại xưởng tàu Germaniawerft ở Kiel.[2] Giống như chiếc tàu chị em Nassau, việc chế tạo được tiến hành một cách nhanh chóng và bí mật; binh lính bảo vệ cho chính xưởng đóng tàu cũng như cho các nhà thầu cung cấp vật liệu chế tạo, ví dụ như hãng Krupp.[3] Posen hạ thủy một năm rưỡi sau đó vào ngày 13 tháng 12 năm 1908,[2] Việc chạy thử máy kéo dài trong suốt tháng 4 năm 1910, tiếp nối bằng những công việc hoàn thiện sau cùng trong tháng 5. Con tàu được đưa ra hoạt động cùng Hạm đội Biển khơi Đức vào ngày 31 tháng 5 năm 1910, mặc dù các cuộc chạy thử khác vẫn tiếp tục và chỉ kết thúc vào ngày 27 tháng 8.[4]

Posen có chiều dài 146,1 m (479 ft), mạn thuyền rộng 26,9 m (88 ft) và độ sâu của mớn nước là 8,9 m (29 ft). Nó có trọng lượng choán nước tiêu chuẩn 18.570 t (18.277 tấn Anh), và lên đến 21.000 t (20.668 tấn Anh) khi đầy tải, cùng 16 ngăn kín nước. Posen giữ lại loại động cơ hơi nước ba buồng bành trướng đặt dọc đã lạc hậu công suất 22.000 mã lực thay vì áp dụng kiểu động cơ turbine hơi nước tiên tiến hơn.[1] Loại động lực này đã được chọn theo yêu cầu của cả Đô đốc Alfred von Tirpitz lẫn Bộ phận Thiết kế Hải quân; cơ quan này vào năm 1905 đã khẳng định "bản thân việc sử dụng động cơ turbine cho tàu chiến hạng nặng không được khuyến cáo."[5]

Posen mang theo mười hai khẩu pháo 28 cm (11 in) SK L/45[Ghi chú 3] bố trí theo một hình lục giác khá bất thường.[Ghi chú 4] Dàn pháo hạng hai bao gồm mười hai khẩu pháo SK 15 cm (5,9 in) L/45 và mười sáu khẩu pháo SK 8,8 cm (3,5 in) L/45 gắn trên các tháp pháo ụ.[1] Con tàu cũng được trang bị sáu ống phóng ngư lôi chìm 45 cm (18 in); một ống trước mũi, một ống khác phía đuôi, và hai ống bên mỗi mạn tàu về phía cuối vách ngăn chống ngư lôi.[6]