衣阿华号战列舰的诞生源自于美国海军制定的“橘色计划”。在“橘色计划”中，美国在西太平洋前哨基地（如菲律宾、关岛）将会被日军攻陷，美军将直接放弃该地区，退守西海岸，防守反击。美国海军担心，在这期间，日军的高速战列舰（即金刚级战列巡洋舰）会袭击美国海军的后勤线，而美国海军当时装备的科罗拉多级战列舰的最高航速只有21节，相比起改装后最高航速可达30节的金刚级战列巡洋舰，科罗拉多级21节的航速就显得十分的鸡肋。尽管在一战结束后，美军开始了新型战列舰的建造工作，但随着年《华盛顿海军条约》的签署与海军假日的到来，原定建造的6艘装备8门16英寸（毫米）主炮，航速高达33.25节的吨级战列巡洋舰列克星敦级与第一代南达科他级战列舰的建造工作被迫停止，已经建造了舰体的两艘列克星敦级也被改为了航空母舰。不过，在同一时期的列强海军混的也和美国海军差不多。日本仅完成了两艘长门级战列舰，英国则完成了两艘纳尔逊级战列舰的建造工作，同为列强的法国和意大利均因财政问题而放弃了战列舰建造。在《华盛顿海军条约》期满后，列强又签署了《伦敦海军条约》，并规定了战列舰的吨位不得超过35,吨，主炮口径不得超过14英寸（毫米）。虽然在战列舰的建造上，美国海军不愿意放弃开发已久的16英寸火炮，但美国海军还是遵守了条约对于吨位的限制，这便造就了北卡罗来纳级战列舰与南达科他级战列舰。
20世纪30年代中后期，由于情报显示，当时欧洲的条约战列舰都不足以对南达科他级战列舰造成威胁，因此，美国海军建造与维修局决定继续在条约范围内考虑美军下一代战列舰的设计。但随着30年代末期，日本新锐战列舰的出现让美军改变了想法。年，美军引用伦敦海军条约中的自动调整条款，将吨位限制放宽至45吨。在托马斯·C·哈特海军上将带领下，美国海军很快便拥有了最初的计划，该设计计划装备12门16英寸/45倍径Mark6或9门18英寸（毫米）主炮，但在年3月31日的会谈中，美军决定该舰还要拥有更强的装甲和更强的主机，以达到南达科他级的27节速度。随即，18英寸主炮的方案被放弃，该方案最终便成为了蒙大拿级战列舰，并且只停留在了纸面计划。另一方案是由建造修理局的设计所，在A.J.钱特里上校带领下进行的，提出了装12门16英寸炮或20门12英寸炮的“巡洋舰杀手”方案，能通过巴拿马运河，达到35节航速和15节下20,海里航程的要求，最终确定排水量为50,长吨（51,吨），但是钱特里上校发现该方案的装甲只能承受毫米的炮弹，并最后演变出了A、B、C三种不同的改进方案，三个方案都加强了装甲并把副炮换成毫米炮。其中，A方案最大，为60,吨，只有它还保留了4座炮塔装12门16英寸炮的设计。它的航速达到32.5节。B方案为最小的53,吨；航速亦是32.5节，有9门16寸主炮。C方案则增大了75,马力来达到35节的初始要求。同时还增加主机和增长装甲带（米，而B方案是米），使它达到56,吨。
年5月，美国国会通过第二次文森法案，要求“将美国海军实力扩充两成”。它更新了34年的文森-特拉梅尔法案和36年的海军法案，为衣阿华级建造提供了资金。战列舰设计总委员会要求新型战列舰不装配南达科他级的MK6型16英寸/45倍径火炮，而装备上年代取消的列克星敦级战列巡洋舰和南达科他级战列舰留下的MK2型50倍径火炮，这时该舰已经超过了45,吨的限制，达到了47,吨。当设计进入6月的最后阶段时，当建造修理局正在实现原先的炮塔座设计时，而兵器局却提出了一个更大的炮塔座方案，它实际上不可能在现有的排水量下上舰。总委员会的一名成员惊讶地问兵器局“是否还有常识”幸而兵器局完成了重量更小的MK7型50倍径火炮设计从而使得炮塔座维持原尺寸。当衣阿华号于1年6月下水时，排水量为46,吨，超重约2%。而-年，衣阿华号服役后，由于电子设备、防空武器与装甲的增加，标准排水量增加至48,吨，满载排水量达58,吨。
衣阿华级战列舰在保持南达科他级战列舰的防护水平的基础上搭载更大功率的动力装置，提高了航速。该级舰搭载的巴布科克威尔科克斯企业的M型锅炉可以让衣阿华级的高压锅炉输出的动力效益与稳定度是二战战列舰中之首，在平常状态仅需4具锅炉便可达到27节航速，全功率下航速高达33节。衣阿华级亦是历史上主机功率最大、航速最高的战列舰。衣阿华号安装了3座三联装主炮塔，舰桥前呈背负式安装两座，舰桥后安装一座。采用Mk7型50倍口径毫米主炮，其发射的Mk8型穿甲弹在14.5海里的距离上可穿透毫米的垂直装甲，射速为2发/分，高于当时的大多数战列舰主炮。高炮为10座双联装38倍毫米高平两用炮，配备无线电近炸引信，对空射程6海里。此外装备大量盟军制式的56倍口径40毫米“博福斯”和70倍口径20毫米“厄利孔”高射机炮。衣阿华级整体防护水平在南达科他级的标准上有所加强，舷侧采用倾斜装甲，加强舰体水下防御能力，并进一步增强了水平装甲。
衣阿华号战列舰的龙骨于1年6月在纽约海军造船厂安放。并于年8月27日下水，由伊洛·华莱士（时任美国副总统亨利·华莱士的妻子）进行剪彩，并于年2月22日服役，舰长为海军上校约翰·麦克里亚。年2月24日，衣阿华号开始了在切萨皮克湾和大西洋沿岸的海试。衣阿华号于同年8月27日前往纽芬兰的阿真舍，以应对在挪威海域活动的脾斯麦级战列舰二号舰提尔皮茨号。衣阿华号于10月25号结束任务，返回诺福克的海军基地进行了两周的维护。
年11月12日，衣阿华号与由驱逐舰组成的护航舰队会和，启程运送时任美国总统富兰克林·罗斯福前往北非参加德黑兰会议。为了方便罗斯福总统，该舰还专程在舰上建造了一个浴缸。（罗斯福在瘫痪后无法正常使用淋浴设施）
11月13日上午，舰队中的威廉·D·波特号驱逐舰（DD-）的3号锅炉无故发生管道爆裂，航速下降，并且一度掉队。同日，在对锅炉的维修结束后，刚刚跟上舰队的波特号因为颠簸的海况，让船尾的一枚深水炸弹意外落入海中，并在舰队中央爆炸。在无线电静默的情况下，遵循规则的波特号未能传达爆炸的真正原因。结果，本身就十分警惕，草木皆兵的舰队立刻开始规避运动，并以为遭到了德军U艇的鱼雷攻击，所幸事件中未有人员伤亡。
年11月14日，在罗斯福总统的提议下，舰队实施了一次防空反潜联合演习。衣阿华号战列舰释放了一些气象观测气球作为标靶，并且用她的高射炮击落了其中的大多数，其余的气象观测气球被周围包括波特号在内的护航舰只击落。随即，驱逐舰队以衣阿华号战列舰为假想敌，进行模拟鱼雷射击演习。由于负责波特号鱼雷发射工作的鱼雷长的一时疏忽，忘记移除2号发射管上的底火。结果，波特号的2号鱼雷发射管发射了一枚Mk15型鱼雷，直奔5,米外的衣阿华号战列舰而去。所幸警告及时，并未造成伤亡。据野史记载，在这之后，衣阿华号曾一度将她的主炮对准波特号，怀疑这艘小船上有人密谋刺杀总统。在这次事故后，波特号被两艘驱逐舰押送至百慕大的海军基地进行审查，而衣阿华号则顺利地完成了任务，并于12月26号将时任美国总统罗斯福送回美国。罗斯福在离开前向船员们发表了讲话：“据我所见所闻，衣阿华号是一艘“快乐的船”，在海军服役多年，我知道，你也知道这意味着什么……祝你们好运，记住我在精神上与你们同在，与你们每一个人同在。”
作为战列舰第七师的旗舰（BatDiv7），衣阿华号于年1月前往太平洋战区，于1月7日通过巴拿马运河。从1月29日至2月3日，她支援弗雷德里克·C·谢尔曼海军少将的58.3特遣小组（TG58.3）对夸贾林和埃尼威托克环礁进行了空中打击。她的下一个任务是支援对位于加罗林群岛的日军重要基地特鲁克的空袭。衣阿华号与其他舰艇一起，于年2月16日脱离支援小组，在特鲁克周围进行了一次反舰扫荡，目的是摧毁逃往北方的日军舰船。
2月21日，衣阿华号参与在马里亚纳群岛对塞班岛、天宁岛、罗塔岛和关岛进行首次打击。在这次行动中，衣阿华和同级舰新泽西一起击沉了日本轻巡洋舰香取号，这艘巡洋舰在美国空袭特鲁克群岛的行动的前一天逃离了此地。
年3月18日，衣阿华作为威利斯·A·李上将（WillisA.Lee，太平洋战列舰司令）的旗舰，加入了对马绍尔群岛米利环礁的轰炸。尽管衣阿华被两枚毫米的炮弹击中，但损伤微乎其微。随后，她于3月30日重返第58特遣舰队，参与支援对帕劳群岛和卡罗琳群岛的沃莱艾岛的空袭。衣阿华号于4月29日和30日参加了美军对特鲁克的第二次打击，并于5月1日炮轰了日本在卡罗琳的波纳佩的设施。在马里亚纳海战中，衣阿华取得了几个战果，并且参与支援了美军在关岛、佩利略等地的登陆行动。在莱特湾海战中，衣阿华号亦未取得任何战果。
12月18日，当第38特遣舰队在海上补给燃料时，意外地遇到了“眼镜蛇”台风。这次台风摧毁了三艘驱逐舰，还有一艘巡洋舰、五艘航空母舰和三艘驱逐舰严重受损。在台风中，衣阿华号的转轴受损，并于年1月15日返回旧金山进行维修。衣阿华号封闭了舰桥，并且加装了新的搜索雷达和火控系统。衣阿华号在战争末段炮击了东京工业设施，并参与、见证了随后的一系列受降活动，在受降活动结束后参与魔毯行动，搭载美军战俘回国。衣阿华号于年3月24日第一次退役。并且在年重返现役，参与朝鲜战争。年衣阿华号再次退役封存。年代越战时期，衣阿华号亦没有重新服役。
年，里根当选新任美国总统，并提出“六百舰队”扩军计划，大规模扩充海军，以压制苏联。衣阿华号因而重新复修，并进行大规模现代化改建，包括装设战斧巡航导弹及鱼叉导弹发射器，以及密集阵近程武器系统。年衣阿华号再次重返现役，并集中在大西洋、地中海与波斯湾巡航。年两伊战争期间，衣阿华号参与挚诚意志行动，协助保护科威特的油船免遭两伊攻击。年，衣阿华号的其中一管主炮在演习中意外爆炸，造成47人死亡。衣阿华号受损的舰炮自此未再复修，而年8月爆发的海湾战争，衣阿华号亦没有参与。
年10月，衣阿华号最后一次从海军退役，一度在年除籍。其时国会忧虑海军将在四艘衣阿华级退役后丧失舰炮火力支援能力，故通过法案，限令海军至少保留两艘衣阿华级于船籍之内。海军起初选择保留新泽西号及威斯康辛号，不过到了年，新泽西号因要捐赠予民间团体作博物馆舰，海军因而将衣阿华号重新列入船籍。年，当时美国海军部长以行政权力将衣阿华号除籍，使其可用作捐赠，但海军与地方政府及民间组织一直未能达成捐赠共识。要到年，衣阿华号的捐赠计划才得以落实，最后于年被改造为浮动博物馆，在洛杉矶开放。