Uzbrojenie okrętu składało się z 13 dział, umieszczonych w strzelnicach w kazamacie oraz dodatkowo jednego 12-funtowego działa pokładowego. W jego skład wchodziły początkowo 3 działa gładkolufowe 8-calowe Dahlgrena, 4 działa gwintowane 42-funtowe, 6 dział 32-funtowych i 1 działo 12-funtowe gwintowane. We wrześniu 1862 dwa działa 8-calowe zastąpiono przez trzy 9-calowe, a dwa 42-funtowe zastąpiono przez 30-funtowe gwintowane. W 1864 pozostałe działa 42-funtowe zamieniono na jedno gwintowane 100-funtowe, a pozostałe działo 8-calowe zamieniono na czwarte 9-calowe.
Służba Podobnie, jak inne jednostki tego typu, "Louisville" wszedł w styczniu 1862 w skład Zachodniej Flotylli Kanonierek Armii USA, a od 1 października 1862 przeszedł w skład Marynarki Wojennej USA, wraz z flotyllą, którą przemianowano na Eskadrę Missisipi. Aktywnie działał podczas kampanii na Missisipi i jej dopływach, począwszy od ataku na Fort Donelson 14 lutego 1862. Atak kanonierek zakończył się niepowodzeniem, "Louisville" został trafiony 36 razy przez działa konfederatówS. Tucker, Blue..., s.130. Według innych danych, trafiony 59 razy (M. Smith, op.cit., s.84, natomiast S. Tucker, op.cit. i A. Konstam, op.cit. podają 59 trafień dla "St. Louis") i uszkodzony, po czym wyszedł z akcji i zdryfował w dół rzeki z przerwanymi łańcuchami sterowymiS.