Как и «Витторио Венето», «Литторио» заложили 28 октября 1934 г. Постройку осуществляла верфь фирмы «Ансальдо» в Генуе. 22 августа 1937 г. линкор сошел на воду, а 24 июня 1940 г. вступил в строй, войдя в состав 1-й эскадры, дислоцированной в Таранто. Несмотря на то, что «Литторио» считался высокопрестижным кораблем итальянского флота, с особо подбиравшимся личным составом, гражданские инженеры и техники были вынуждены оставаться на его борту несколько первых месяцев его службы.
После двух коротких и безрезультатных выходов в море «Литторио» вместе с другими итальянскими боевыми кораблями стоял на якоре в Таранто, когда в ночь с 10 на 11 ноября 1940 г. 42 английских палубных торпедоносца «Свордфиш» двумя волнами атаковали эту базу. Только 11 самолетов несли торпеды, остальные были вооружены бомбами. Три итальянских линкора, два крейсера и несколько вспомогательных судов получили различные боевые повреждения. Англичане потеряли сбитыми лишь два самолета.
В 23.15 почти одновременно в «Литторио» попало две торпеды. Одна из них взорвалась по правому борту, немного в корму от первой 381-мм башни, в районе 163 шпангоута. В борту образовалась пробоина размерами примерно 7,5x6 метров, причем фильтрационная переборка конструктивной подводной защиты дала течь. Вторая торпеда ударила в кормовую оконечность в районе 9 шпангоута, пробив сквозную брешь с левого борта на правый, частично разрушив перо основного руля и его рулевую машину. Тем не менее в этот период угроза гибели корабля еще отсутствовала. Она стала реальной, когда в полночь третья торпеда поразила линкор в правый борт в носовую оконечность в районе 192 шпангоута, где отсутствовала конструктивная подводная защита. В огромную пробоину (примерно 12x8 метров) устремились большие массы забортной воды. Водонепроницаемые конструкции носовой оконечности, заклепочные соединения которых уже были ослаблены взрывом первой торпеды, дали обильные течи. Если бы корабль находился в открытом море, то скорее всего его потопления не удалось бы избежать, однако в базе дело обстояло иначе: носовая оконечность села на грунт. Вода доходила до барбета первой 381-мм башни, и крен на правый борт составлял до 3 градусов. Спасательные работы, начавшиеся уже на следующий день, серьезно затрудняло наличие невзорвавшейся торпеды, которую обнаружили под килем линкора при водолазном осмотре. 45-см авиаторпеды, примененные англичанами в рейде на Таранто, снабжались неконтактными магнитными взрывателями, поэтому дрейф корабля мог вызвать взрыв, весьма нежелательный в сложившейся ситуации. В конце концов 11 декабря «Литторио» ввели в сухой док для ремонта, который завершился 11 марта 1941 г. 1 апреля на корабле снова поднял свой флаг адмирал Я кино и в августе — сентябре линкор совершил несколько выходов в море вместе с «Витторио Венето», как уже было описано выше.
17 декабря 1941 г. «Литторио» участвовал в первом бою в заливе Сирт. Итальянская эскадра осуществляла прикрытие конвоя в Ливию, когда от немецкого самолета-разведчика поступила информация об отряде английских кораблей, вышедшем с Мальты. В действительности это был танкер (ошибочно принятый немцами за линкор) в охранении трех крейсеров и двенадцати эсминцев. Якино бросил против них «Литторио», «Дориа» и «Чезаре» в охранении двух крейсеров и десяти эсминцев. В 17.53 итальянцы вышли на визуальный контакт с англичанами и открыли огонь с дальних дистанций, под прикрытием которого итальянские эсминцы попытались выйти в торпедную атаку. Английские корабли, отстреливаясь, отошли под прикрытием дымовой завесы. Уже в 18.00 бой окончился безрезультатно для обеих сторон. 19 декабря итальянский конвой достиг Триполи.
22 марта 1942 г. состоялся второй бой в заливе Сирт. В 14.24 по разведданным, полученным от подводных лодок, итальянское соединение из трех тяжелых крейсеров и четырех эсминцев атаковало английский конвой, шедший из Александрии на Мальту. Ответные действия англичан последовали незамедлительно. В то время, как крейсер и шесть эсминцев продолжали непосредственное охранение конвоя, остальные четыре крейсера и двенадцать эсминцев, заставили итальянцев начать немедленный отход под интенсивным огнем, открытым в 14.35. Положение сторон изменилось в 16.18, когда к месту боя подошел «Литторио» с тремя эсминцами. На море бушевал шторм, налетавшие дождевые шквалы и дымовые завесы англичан существенно затруднили итальянцам ведение огня. В 18.30 английские эсминцы произвели дерзкую торпедную атаку, отбитую шквальным огнем итальянской корабельной артиллерии. Один из английских эсминцев («Лайвли») получил попадание 381-мм снарядом, а на юте «Литторио» разорвался английский 120-мм снаряд, повредивший палубный настил. Форс пламени из стволов кормовых 381-мм орудий вызвал воспламенение самолета на катапульте, что послужило для англичан поводом считать достигнутым торпедное попадание в итальянский линкор. С наступлением темноты бой завершился. При возвращении на базу во время сильного шторма затонули два итальянских эсминца.