В 1937 г. после рассмотрения 22 вариантов проектов нового линкора Генеральный штаб ВМС Японии утвердил план постройки по 3-летней программе вначале 2 линейных кораблей типа «Ямато». Оба этих корабля, «Ямато» и «Муссаси», были заложены 4 ноября 1937 г. и 29 марта 1938 г. на судоверфях в Куре и Нагасаки. Окончание строительства «Ямато» намечалось на 16 декабря 1941 г., «Мусаси» — 5 августа 1942 г. «Синано» был заложен 4 мая 1940 г. на верфи в Йоко-сука. Названия всех трех линкоров были даны по названию префектур Японии («Синано» — по названию префектуры в центре острова Хонсю). Главная река Японии протяженностью 342 мили тоже носит название Синано.
После поражения в сражении у о. Мидуэй в июне 1942 г., когда во время заправки топливом самолетов на японских авианосцах палубная авиация с авианосцев США нанесла внезапный удар (погибло сразу 4 японских авианосца, «Акаги», «Kara», «Сорю» и «Хирю»), японцы решили достраивать в ближайшее время «Синано», но уже не в качестве линейного корабля, как он был спроектирован, а в качестве авианосца. Одновременно японцы изменили сроки и перенацелили строительство на авианосный вариант некоторых других кораблей и судов, строящихся на их судостроительных верфях.
Командиром «Синано» был назначен бывший командир эсминца «Кадзагумо» кэптен Тосио Абэ, отличившийся при оказании помощи во время тушения пожара и спасения личного состава авианосца «Хирю» в сражении при о. Мидуэй. Именно на долю Абэ выпало выполнение приказа адмирала Ямагути (флагмана японского соединения авианосцев) потопить торпедами потерявший ход и сильно разрушенный авианосец «Хирю». Сам адмирал Ямагути и командир авианосца кэптен Каку, дав команду всему личному составу покинуть борт авианосца, решили остаться на нем и уйти на дно океана. Вместе с другим эсминцем («Югумо») эсминец «Кадзагумо» выпустил по авианосцу несколько торпед, и тот затонул.
Завершение постройки «Синано» было намечено на февраль 1945 г. В результате переоборудования «Синано» под авианосец водоизмещение его увеличилось до 71 900 тонн. Четыре главные паровые турбины «Синано» имели мощность 150 тыс. л.с.
До 1961 г., когда американцы построили самый большой и первый в мире атомный авианосец «Энтерпрайз», «Синано» был самым большим в мире боевым кораблем.
Из-за неудачно складывающейся для Японии войны генеральный штаб потребовал сдать «Синано» флоту на 4 месяца ранее планировавшегося срока. Спуск авианосца на воду произошел 5 октября 1944 г. При этом во время затопления сухого дока водой произошла авария с плавучим затвором дока весом 5000 тонн: вода со страшным грохотом ворвалась в док, подняла «Синано», оборвав около 150 швартовых стальных концов, и бросила авианосец вперед со скоростью 15 узлов. Авианосец врезался в стенку дока, наполнив всю громадную территорию судоверфи страшным грохотом. Потом авианосец еще три раза бросало на стенку дока, пока уровни воды в доке и в заливе не сравнялись между собой. Авианосец получил серьезное повреждение и снова был поставлен в док. Через 3 недели все повреждения были устранены, и он, наконец, был окончательно спущен на воду. После заводских испытаний в Токийском заливе 19 ноября 1944 г. было объявлено, что основные работы по строительству завершены, был поднят военно-морской флаг, на особом месте мостика установлен портрет императора Хирохито (по давней японской традиции).
Через 5 дней, 24 ноября американцы начали массированные налеты на Японию бомбардировщиков «В-29». В окрестностях Токио (в Накадзиме) около 100 бомбардировщиков сбросили свой бомбовый груз на завод, выпускающий авиационные моторы. О результатах этого налета американцы особенно не распространяются, т. к. бомбы нанесли большие разрушения не заводу, а окружающим жилым кварталам.
28 ноября 1944 г. «Синано» вышел для проведения дополнительных испытаний. Но при этом, по просьбе командира авианосца, испытания решено было проводить не в Токийском заливе, где находилась база постройки «Синано» (Йокосука), а во внутреннем море, где была другая хорошо оборудованная и мощная судостроительная база (Куре). Опытный кэптен Аб|Э настоял на своей просьбе, т. к. понимал, что в Токийском заливе проводить испытания чрезвычайно опасно не только из-за возможного действия американской авиации, но и из-за того, что, по данным разведки, группа американских подводных лодок развертывается в районе между островами Хонсю и Бонин.