Titanic bol postavený v Belfaste v lodeniciach Harland and Wolff na objednávku spoločnosti White Star Line, ako druhý zo série troch lodí triedy Olympic (Olympic, Titanic a Britannic). Stavba týchto lodí bola odpoveďou konkurenčnej spoločnosti Cunard Line vlastniacej parníky Lusitania a Mauretania. Projekt Titanicu navrhol Lord Pirrie, ktorý bol riaditeľom lodeníc Harland and Wolff i plavebnej spoločnosti White Star. Na stavbe a konštrukcii pracoval šéfkonštruktér Thomas Andrews, stavbyvedúci a vedúci konštrukcie Alexander Carlisle, generálny manažér a vedúci projektant zodpovedný nielen za výzdobu interiéru lode, a ktorý taktiež navrhol mechanizmus spustenia záchranných člnov. Carlisle však v roku 1910 odišiel k spoločnosti Welin Davit & Engineering Company Ltd. a ďalších prác sa na Titanicu nezúčastnil.
Titanic bol 269,1 metrov dlhý a 28,25 metrov široký. Hrubá tonáž predstavovala 46 328 BRT pri výtlaku 52 310 ton pri maximálnom ponore 10,54 m. Výška paluby od čiary ponoru bola 18 m. Tieto hodnoty vypovedajú o tom, že Titanic bol väčší než jeho predchodca Olympic a vo svojej dobe bol najväčším námorným plavidlom. Trup bol z bezpečnostných dôvodov rozdelený na 16 záplavových komôr a dno lode bolo zdvojené. Táto konštrukcia mala Titanicu zaistiť najvyššiu bezpečnosť a prispela k predstave, že je nepotopiteľný. Túto domnienku zveličil aj odborný časopis Shipbuilder, ktorý napísal, že „po uzavretí vodotesných dverí v predeloch sa loď stáva prakticky nepotopiteľnou“. Loď sa mala udržať na hladine aj v prípade zaplavenia až štyroch vodotesných komôr súčasne. Pre pohon lodných skrutiek, pomocné agregáty a dodávku energie bolo inštalovaných celkom 29 parných kotlov (24 obojstranných parných kotlov so 6 ohniskami a 5 jednostranných kotlov s 3 ohniskami) v 6 samostatných kotolniach, celkom so 159 ohniskami. Všetky kotle mali priemer 4,79 m. Dĺžka obojstranných kotlov bola 6,08 m a jednostranných 3,5 metra. Dym z kotlov bol odvádzaný do troch, 19 metrov vysokých, komínov s prirodzeným ťahom. Pomocou ventilátorov sa vháňal vzduch pod rošty ohniska. Okrem troch hlavných komínov bol inštalovaný aj jeden falošný komín na korme slúžiaci ako hlavný vývod ventilácie a komín kuchyne. Loď potom so štyrmi komínmi vyzerala väčšia a dôstojnejšia. V kotloch sa vyvíjala para pre dva štvorvalcové združené parné stroje s trojstupňovou postupnou expanziou, každý s výkonom 15 000 koní s možnosťou reverzácie chodu, a jednu nízkotlakovú turbínu s výkonom 16 000 koní bez možnosti reverzácie. Parná turbína bola umiestnená v piatej vodotesnej komore od zadnej časti, piestové stroje v šiestej. Registrovaný výkon bol 50 000 koní, ale združený výkon všetkých agregátov bol odhadovaný až na 55 000 koní. Loď mala tri lodné skrutky, prostredná s hmotnosťou 22 ton so štyrmi listami, krajné s hmotnosťou 38 ton s tromi listami. Maximálna rýchlosť lode bola odhadovaná na 24 uzlov (44 km/h), tou sa však Titanic nikdy neplavil.
Kormidlo mal Titanic len jedno, navyše bolo krátke a malé plochou. Kormidlo sa pohybovalo vo štvrťkruhu (± 45°) a bolo ovládané prevodom cez ozubené koleso. Pre obmedzenie vibrácií vznikajúcich prúdením vody za lodnými skrutkami a pre prípad rýchlej zmeny polohy boli do mechanizmu vložené tuhé pružiny, tlmiace tieto vibrácie. Kormidlo bolo ovládané dvoma samostatnými parnými strojmi. V prevádzke však bol využívaný len jeden, druhý bol záložný, a pracovali na spoločný hriadeľ. V prípade núdze bolo možné kormidlo ovládať lanovými prevodmi cez dva navijaky.
So stavbou Titanicu sa začalo 31. marca 1909. Stavba bola financovaná J. P. Morganom a jeho spoločnosťou International Mercantile Marine Co. Trup bol spustený na vodu 31. mája 1911 o 12:13. Ďalšie práce na dokončení trvali takmer ďalší rok a boli dokončené 31. marca 1912, kedy nasledovala skúšobná plavba.