De Gneisenau werd op 21 mei 1938 in dienst genomen. Samen met de Scharnhorst was ze destijds het grootste en krachtigste slagschip van de Duitse vloot. Haar waterverplaatsing was aangekondigd als 26.000 ton, maar haar standaard waterverplaatsing was in werkelijkheid 31.800 ton. De bewapening bestond uit negen 28 cm kanonnen, die kleiner van kaliber waren dan die van schepen van dezelfde klasse in het bezit van andere landen. De overige bewapening was echter krachtig genoeg en bestond uit twaalf 15 cm kanonnen, veertien 10 cm luchtafweergeschut, zestien 37 mm luchtafweermachinegeweren, tien 20 mm luchtafweermachinegeweren en zes 53 cm torpedobuizen. Ze werd beschermd door sterke bepantsering en had, ondanks haar grote waterverplaatsing, een snelheid van 32 knopen. Al deze factoren samen maakten de Gneisenau tot een van de beste hogesnelheidskruisers ter wereld.