Projektowanie i budowa „Chicago” był jednym z sześciu ciężkich krążowników typu Northampton, drugiego zaprojektowanego dla US Navy według kryteriów ustalonych w traktacie waszyngtońskim. Plany oparto na znacznie zmodyfikowanym projekcie typu Pensacola, w którym zmieniono liczbę dział artylerii głównej, poprawiono układ opancerzenia i podziału wewnętrznego kadłuba, podwyższono wolną burtę oraz umieszczono hangar dla wodnosamolotów pokładowych. Trzy z nowych krążowników, w tym „Chicago”, zostały przystosowane do pełnienia funkcji okrętów flagowych dowódców flot, w związku z czym otrzymały przedłużony pokład dziobówki i dodatkowe pomieszczenia dla członków sztabu.
Stępkę pod przyszły „Chicago” położono w Mare Island Naval Shipyard w Vallejo 9 września 1928 roku. Aby zwolnić nazwę dla nowo budowanego okrętu, jednostka dotychczas ją nosząca, stary krążownik „Chicago” (CL-14) został przemianowany na „Alton”. Uroczystość wodowania odbyła się 10 kwietnia 1930 roku, matką chrzestną została panna Elizabeth Britten, siostra kongresmena reprezentującego stan Illinois. Do służby wszedł 9 marca 1931 roku, jako ostatni z szóstki siostrzanych krążowników. Pierwszym dowódcą mianowano komandora Manleya H. Simonsa.