賓夕法尼亞號於1913年10月開工，1915年3月下水，1916年6月開始服役。作為首批以燃油為動力的戰列艦，賓夕法尼亞號並沒有參加第一次世界大戰的收尾海戰。
原因是她太先進了，不適合與當時的其它戰艦編隊同行。隨後賓夕法尼亞號一直作為所在艦隊的旗艦參與訓練和演習，1941年太平洋戰爭爆發時，賓夕法尼亞號是太平洋艦隊的旗艦。
賓夕法尼亞號戰列艦屬於賓夕法尼亞級戰列艦，同級艦兩艘，首艦就是賓夕法尼亞號(Pennsylvania，BB38)，2號艦是亞利桑那號(Arizona，BB39)。
1941年12月7日晨，賓夕法尼亞號正船塢中修理，所以沒有受到日軍魚雷的攻擊，但並沒有逃脫俯衝轟炸機的襲擊。幾顆炸彈落在賓夕法尼亞號附近，並且在船塢中的驅逐艦卡森號受到的嚴重損傷，彈藥艙和燃油爆炸，其引起的大火蔓延到了賓夕法尼亞號。
兩週之後，賓夕法尼亞號駛出珍珠港，返回西海岸進行大修和改裝。改裝的內容包括安裝新式雷達和加裝高射炮等。1942年的大部分時間內，賓夕法尼亞號作為由7艘老戰列艦組成的後備1隊的旗艦往返於西海岸和珍珠港之間。
她的姊妹艦亞利桑那號與內華達、俄克拉荷馬號一起進行的夜戰訓練，返回珍珠港後停泊在貞潔號維修船內側。12月7日早晨日軍偷襲珍珠港時，被4顆炸彈擊中，1顆穿透了前甲板並引爆了彈藥艙，艦橋在爆炸後坍塌，艦體沉沒，艦體前面由爆炸生成的巨大破口。
亞利桑那號被摧毀，艦上共有1177人喪生，佔珍珠港總死亡人數的一半。而後亞利桑那號在太平洋艦隊註銷，其上層建築均被拆除，部分作為岸防，部分被用於其它艦隻，艦體仍保留在原位的水下。
由於速度和戰略都已趕不上航空母艦，所以在太平洋的相持階段沒有參加實際的戰鬥。美國選擇了北太平洋作為戰略反擊的起點。1943年5月，賓夕法尼亞號、愛達荷號和內華達號作為火力支援部隊駛向了阿拉斯加海域，參加收復阿留申群島的兩棲任務。
在風雪和大霧之中，賓夕法尼亞號雷達指揮著其主炮向岸上傾瀉炮彈。但這有些大材小用了，因為阿留申群島氣候惡劣，日軍大部分部隊已撤離這些島嶼，登陸沒有受到太多的抵抗。
從1943年11月及其後的1年中，賓夕法尼亞號參加了期間進行的所有兩棲作戰，其中包括吉爾伯特群島、馬紹爾、馬利亞納群島等的戰役，賓夕法尼亞號或者作為火力支援艦隊，或者作為護航艦隊。這期間，賓夕法尼亞號主炮的目標主要是島嶼，所受的威脅來自於日軍的飛機。
1944年10月，收復菲律賓的戰役開始打響，賓夕法尼亞號也是完成火力支援和護航任務。在10月25日晨進行的萊特夜戰中，賓夕法尼亞號以及其它五艘老戰列艦和巡洋艦組成的護航艦隊打了一場漂亮的伏擊戰，賓夕法尼亞號也終於有機會將14英寸的艦炮傾瀉於日本戰列艦隊之上。
從萊特灣開始到以後的塞班島、硫磺島和沖繩，美艦隊逐漸開始領教神風的味道，賓夕法尼亞號也在其中。在最後一次兩棲作戰-沖繩戰役中，賓夕法尼亞號首先被魚雷擊中，而後又被神風擊中，致使其返港維修直至戰爭結束。但賓夕法尼亞號已經有了一項令人驕傲的戰績，就是她參加了太平洋反擊之後的每一次兩棲作戰。
1946年，賓夕法尼亞號戰列艦退役，同年作為靶艦參加原子彈實驗，沉於誇賈林。共獲得了8枚戰鬥之星勳章。
標準排水量34400噸，滿載排水量40605噸；艦長185.3米，寬32.4米，吃水10.2米；12臺 Babcock & Wilcox鍋爐，4臺帕森斯蒸汽輪機；航速21.38節，續航力19900海里/10節；編制1358人。
4座三聯裝356毫米/45倍徑主炮；8座單裝127毫米副炮；8座雙聯裝127毫米高平炮；40毫米高射炮40門，20毫米高射炮49門。
裝甲(英寸):水線13.5"-8";隔艙13-8";炮塔正面18"，炮塔側面和後方9"-5";司令塔16"-14"。
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