Midway được đặt lườn vào ngày 27 tháng 10 năm 1943 bởi hãng Newport News Shipbuilding Co. tại Newport News, Virginia. Thiết kế lườn mang tính cách mạng của nó được dựa trên thiết kế vốn dự định dành cho lớp thiết giáp hạm Montana, cho phép có khả năng cơ động vượt trội so với mọi tàu sân bay trước đó. Nó được hạ thủy vào ngày 20 tháng 3 năm 1945; được đỡ đầu bởi Bà Bradford William Ripley, Jr.; và được đưa ra hoạt động vào ngày 10 tháng 9 năm 1945 dưới quyền chỉ huy của Thuyền trưởng, Đại tá Hải quân Joseph F. Bolger.